廃水中のアンモニアを温和な温度で酸化分解する高性能固体触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 26420782
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 神谷 裕一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (10374638)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: オゾン酸化 / アンモニア態窒素 / 廃水処理 / 酸化コバルト / 粒子形態 / 塩化物イオン / 亜塩素酸イオン / アンモニア / アンモニウムイオン / 活性向上 / 結晶面 / アミノ基 / 酸化コバルト触媒 / 親水性 / ブレンステッド酸点

研究成果の概要

廃水中のアンモニアを温和な温度でオゾンを使って酸化分解する高性能な酸化コバルト触媒を開発した。酸化コバルトの触媒性能はその粒子形態によって異なり、立方体形状もしくは切頂八面体の酸化コバルト触媒が極めて高い触媒活性を発揮した。酸化コバルト触媒を廃水中で加熱するとアンモニアとの反応によって触媒表面にアミノ基が形成され、触媒性能がさらに向上した。

研究成果

• [雑誌論文] 水中アンモニウムイオンのオゾン酸化分解への酸化コバルト触媒の反復使用による活性向上効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: Lina Maharani, Yuchi Kamiya
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 巻: 59 号: 1 ページ: 31-34
  • DOI: 10.1627/jpi.59.31
  • NAID: 130005132822
  • ISSN: 1346-8804, 1349-273X
  • 年月日: 2016-01-01
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 水中アンモニウムイオンのオゾン酸化分解に触媒活性を示すCo3O4の形態制御による高活性化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 草野友美、リナ マハルディアニ、大友亮一、神谷裕一
  • 学会等名: 第118回触媒討論会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Co3O4を触媒とした水中アンモニウムイオンのオゾン酸化分解における水中塩化物イオンの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神谷裕一、リナ マハルディアニ、草野友美、大友亮一
  • 学会等名: 第118回触媒討論会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] 酸素存在下においてもアナモックス類似反応に活性を示す担持金属触媒の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤夏実、神谷裕一
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2016年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2016-01-19
• [学会発表] Acceleration of Catalytic Ozonation of Ammonium Ion in Water over Cobalt Oxide Catalyst by Repeated Use (2015)
  • 著者名/発表者名: Lina Mahardiani, Yuchi Kamiya
  • 学会等名: Europa Cat 2015
  • 発表場所: カザン（ロシア）
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Activity Enhancement of Cobalt Oxide Catalyst by Repeated Use for Catalytic Ozonation of Ammonium Ion in Water (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuchi Kamiya, Lina Mahardiani
  • 学会等名: The 15thKorea - Japan Symposium on Catalysis
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2015-05-26
  • 国際学会
• [学会発表] 水中NH4+の酸化分解反応への酸化コバルト触媒の反復使用による活性向上効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神谷裕一、リナマハルディアニ
  • 学会等名: 第115回触媒討論会
  • 発表場所: 成蹊大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-25
• [学会発表] Increase in catalytic activity of cobalt oxide by repeated use for oxidative decomposition of ammonia with ozone in water (2014)
  • 著者名/発表者名: リナマハルディアニ、神谷裕一
  • 学会等名: 第44回石油・石油化学討論会
  • 発表場所: 旭川グランドホテル（旭川）
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-17