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熱暴走抑制機能を有する新規な複合酸化物担持金属触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560944
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関山梨大学

研究代表者

宮尾 敏広  山梨大学, 総合研究部, 教授 (90312090)

研究分担者 東山 和寿  山梨大学, 総合研究部, 教授 (10530090)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード暴走抑制 / 一酸化炭素メタン化反応 / 二酸化炭素メタン化反応 / 選択性制御 / ニッケル系触媒 / メソポーラスシリカ被覆 / 固体高分子形燃料電池 / 燃料改質反応 / 選択性の制御 / 熱暴走の抑制 / 一酸化炭素のメタン化 / 二酸化炭素のメタン化 / 一酸化炭素選択メタン化 / 燃料改質器 / 家庭用燃料電池 / 熱暴走反応抑止 / 担持ニッケル触媒 / バナジウム添加物 / CO水素化 / CO2水素化 / 水素製造精製反応 / CO水素化反応 / CO2水素化反応 / 担持金属触媒 / 添加物 / 熱暴走反応抑制
研究成果の概要

熱暴走反応を自己抑制する触媒の開発を行った。ニッケル触媒上の残留塩素は熱暴走反応のCO2メタン化反応を顕著に抑制できることを明らかとした。赤外分光測定によって触媒上のCO2解離が抑制されることが分かった。同様に、バナジウムを添加した場合も選択性が制御できることを明らかとした。メソポーラスシリカによるニッケル触媒の被覆を検討した結果、触媒活性を維持したまま選択性が向上することが明らかとなった。さらに触媒寿命も向上することが分かった。この特性向上は、被覆されたニッケル系触媒から拡散したニッケルおよびバナジウム種がメソポーラスシリカ層内に再析出するためと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 備考 (8件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation and Catalytic Activity of a Mesoporous Silica-Coated Ni-Alumina-Based Catalyst for Selective CO Methanation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, S. Sakurabayashi, W. Shen, K. Higashiyama, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Catalysis Communications

      巻: 58 ページ: 93-96

    • DOI

      10.1016/j.catcom.2014.09.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic activity and durability of a mesoporous silica-coated Ni-alumina-based catalyst for selective CO methanation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, J. Tanaka, W. Shen, K. Hayashi, K. Higashiyama, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 251 ページ: 81-87

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2014.10.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study of the Effect of Chlorine on Selective CO Methanation over Ni Alumina-Based Catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, W. Shen, A. Chen, K. Higashiyama, M. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A General

      巻: 486 ページ: 187-192

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2014.08.025

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study of Hydrogen Occlusion in Hollow Silica Nano-spheres Encapsulating Iridium Metal2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, A. Yoshida, H. Yamada, S. Naito
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Catalysis A: Chemical

      巻: 378 ページ: 174-178

    • DOI

      10.1016/j.molcata.2013.06.011

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between surface chemical composition with catalytic activity and selectivity of organic-solvent synthesized Pt-Ti nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Jiwei Ma, Aurelien Habrioux,Toshihiro Miyao, Katsuyoshi Kakinuma, Junji Inukai, Masahiro Watanabe and Nicolas Alonso-Vante
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 1 号: 31 ページ: 8798-8804

    • DOI

      10.1039/c3ta11499f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ni系CO選択メタン化触媒の活性・選択性および耐久性向上の研究2014

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広
    • 学会等名
      第114回触媒討論会、2H07依頼講演
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バナジウム添加Ni/Al2O3触媒の構造と活性・選択性支配因子2014

    • 著者名/発表者名
      井上竜槙・宮尾敏広・東山和寿・渡辺政廣
    • 学会等名
      第114回触媒討論会、2H09(広島大学)
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Fe addition on the durability of mesoporous silica-covered Ni/AlVOx catalyst for selective CO methanation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, J. Tanaka, K. Higashiyama, N. Hashimoto, M. Watanabe
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, (USA)
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of vanadium addition on the catalytic activity of Ni/alumina for selective CO methanation2014

    • 著者名/発表者名
      R. Inoue, T. Miyao, K. Higashiyama, M. Watanabe
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, (USA)
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Activity and Durability of a Mesoporous Silica-Coated Ni-Alumina-Based Catalysts for Selective CO Methanation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, W. Shen, K. Hayashi, K. Higashiyama, N. Hashimoto, M. Watanabe
    • 学会等名
      TOCAT7
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスシリカ被覆 Ni-V系CO選択メタン化触媒の 活性・選択性および耐久性発現機構2014

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広、櫻林智、林克彦、井上竜槙、橋本登、東山和寿、渡辺政廣
    • 学会等名
      第113回触媒討論会
    • 発表場所
      ロジワールホテル豊橋 (愛知県豊橋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CO selective methanation over a mesoporous silica-covered Ni-alumina-based catalyst2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyao, W. Shen, K. Higashiyama, N. Hashimoto, M. Watanabe
    • 学会等名
      23rd North American Catalysis Society Meeting
    • 発表場所
      Galt House Hotel & Suites(米国ルイベル)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni系触媒に対するメソポーラスシリカ被覆の効果2013

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広、沈 衛華、橋本 登、東山和寿、渡辺政廣
    • 学会等名
      第112回触媒討論会
    • 発表場所
      秋田大学手形キャンパス (秋田県秋田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni-Al酸化物系触媒のCO選択メタン化反応 におけるバナジウム添加効果と耐久性2012

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広、桜林智、東山和寿、山下寿生、渡辺政広
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni/Al2O3触媒上のCO選択メタン化反応における 反応サイトの考察2012

    • 著者名/発表者名
      田中潤矢、鈴木高弘、東山和寿、山下寿生、渡辺政広
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] CO選択メタン化触媒の開発(その11) -バナジウム添加アルミナ担持Ni触媒の耐久性-2012

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広、沈 衛華、櫻林 智、東山和寿、山下寿生、渡辺政廣
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] CO 選択メタン化触媒の開発(その13) -Ni/Al2O3 触媒におけるNi 粒子径の影響-2012

    • 著者名/発表者名
      田中潤矢、鈴木高弘、東山和寿、山下寿生、渡辺政広
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 家庭用固体高分子形燃料電池システム向け新規水素製造 精製触媒の開発2012

    • 著者名/発表者名
      宮尾敏広・東山和寿・山下寿生・渡辺政廣
    • 学会等名
      天然ガス部会・科学分科会シンポジウム
    • 発表場所
      日本電化協会 全国家電会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 山梨大学燃料電池ナノ材料研究センター 研究紹介 研究成果

    • URL

      http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/kenkyu/seika/seika.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 山梨大学研究者総覧

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_Index.Main

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 山梨大学燃料電池ナノ材料研究センター 研究紹介 研究成果

    • URL

      http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/kenkyu/seika/seika.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学研究者総覧

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispDetail.Scholar

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学燃料電池ナノ材料研究センター

    • URL

      http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学研究者総覧

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispDetail.Scholar

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学大学院グリーンエネルギー変換工学特別教育プログラム

    • URL

      http://green.yamanashi.ac.jp/jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学燃料電池ナノ材料研究拠点

    • URL

      http://fc-nano-green.yamanashi.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許「CO選択メタン化触媒」2014

    • 発明者名
      宮尾敏広、東山和寿、山下寿生、橋本登、出来成人、渡辺政廣
    • 権利者名
      宮尾敏広、東山和寿、山下寿生、橋本登、出来成人、渡辺政廣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-042850
    • 出願年月日
      2014-03-05
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許「一酸化炭素の選択メタン化触媒とその製造方法」2012

    • 発明者名
      宮尾敏広、東山和寿、沈衛華、山下寿生、橋本登、出来成人、渡辺政広
    • 権利者名
      宮尾敏広、東山和寿、沈衛華、山下寿生、橋本登、出来成人、渡辺政広
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-194476
    • 出願年月日
      2012-12-17
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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