| 研究領域 | スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
16H01533
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
複合領域
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
佐々木 岳彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (90242099)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | メタン部分酸化反応 / TAP / ナノ粒子触媒 / TEM / 粒径 / 化学反応速度論 / TAP測定 / 粒径分布 / 反応計測 / 金ナノ粒子 / 固定化イオン液体触媒 / 速度論パラメータ / TEM画像 / データ駆動反応化学 / ベイズ推定 |
|---|
| 研究実績の概要 |
我々は、高いメタン部分酸化反応活性を示すRu系触媒を用いてその反応機構についてTAP装によって検討した。本実験で使用したTAP(生成物時間分析)装置はパルスバルブによって反応ガス（パルス幅５ミリ秒）を触媒表面に供給し、その応答を差動排気を経て接続した質量分析計で、計測することでミリ秒から数十ミリ秒領域の触媒過度応答を測定する事が出来る。反応に関与する物質のマテリアルバランスや反応の収率、選択性が計測できた。更に、メタン部分酸化反応とドライリフォーミング反応の混在を示唆するデータが得られたが、そのためには、TAP応答曲線の定量的な解析・シミュレーションが必要となる。現在の TAP 実験の解析方法は理論モデルとしてリアクター内部でのガスの一次元拡散方程式が用いられている。フロー曲線全体を解析解と合わせることによりパラメータの事後分布を推定した。初期条件・境界条件も含めた理論モデルを用いて、ベイズ推論に基づく実験データ全体からパラメータを推定する方法を展開している。
ナノ粒子触媒のキャラクタリゼーションとして、形状とサイズを測定する透過電顕（TEM）による撮像が重要な手段となっている。TEM画像の解析・ヒストグラム作成のためのプログラムを開発した。また、担体としてメソポーラスシリカの一種であり、安定性が高いことが知られているSBA-15上にイオン液体を固定化して、そこに金やパラジウムなどの金属イオンを導入した触媒開発を行っている。導入した金属イオンは、２価のカチオンとなっているが、これを還元剤であるNaBH4を用いて、還元し、金属ナノ粒子触媒を調製している。この際に、還元剤の濃度とフィード速度をパラメーターとして制御することにより、金属ナノ粒子径が制御できることを見出した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
