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1991 年度 研究成果報告書概要

銅イオン交換ゼオライト触媒を用いる一酸化窒素の直接分解プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 01850185
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学・複合材料
研究機関北海道大学 (1990-1991)
宮崎大学 (1989)

研究代表者

岩本 正和  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (10108342)

研究分担者 村木 秀昭  トヨタ中央研究所, 主任研究員
瀬川 幸一  上智大学, 理工学部, 助教授 (60053675)
八尋 秀典  北海道大学, 触媒化学研究センター, 助手 (90200568)
水野 哲孝  北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教授 (50181904)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワードゼオライト / 銅イオン交換 / 一酸化窒素 / 直接分解
研究概要

本研究では、銅イオン交換ゼオライト触媒を用いる一酸化窒素の直接分解プロセスの開発を目的として,平成元年度から平成三年度にわたって以下の成果を得た.
1.高活性NO分解触媒の開発.
(1)NOの分解反応には銅イオン交換ZSMー5ゼオライト(CuーZSMー5)が最も高活性であった.
(2)酢酸銅を用いた繰り返しイオン交換法あるいは硝酸銅にアンモニアを添加する交換法により、ZSMー5ゼオライト中に100%以上の銅イオンを担持できた.得られた銅イオン交換体の活性はイオン交換率にともなって増加した.
(3)銅イオン交換ZSMー5のNO分解活性はO_2が共存すると大きく低下した.また,CO_2の共存は分解活性には何の影響も与えないこと,H_2Oの共存は活性を可逆的に低下させ,SO_2の共存は活性を不可逆的に低下させることがわかった.
2.触媒反応機構および銅イオン状態の解明.
IR,ESR,燐光,TPD,CO吸着測定から以下のことを明らかにした.
(1)ゼオライト中にイオン交換されたCu^<2+>イオンは高温排気処理によりCu^+もしくはCu^+ーCu^+に還元される.
(2)773Kでの酸素処理後,約40%の銅イオンがCu^+として存在する,
(3)Cu^+上に吸着したNO^ー種が分解反応の中間体であり,分解反応はCu^+とCu^<2+>のレドックッスによって進行する,
3.酸素過剰下における炭化水素によるNOの選択還元反応.
(1)CuーZSMー5を用いた炭化水素による酸素存在下でのNOの選択還元反応が低温(473ー573K)で進行することを見い出した.また,この反応はSO_2の添加によっても進行する.

  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Excessively Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites as Highly Active Catalysts for Direct Decomposition of Nitrogen Monoxide" Chem.Lett.1989. 213-216 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Enhancement of Catolytic Activity of Copper Ion-exchanged Y Type Zeolites for the Decomposition of Nitrogen Monoxide" Bull.Chem.Soc.Jpn.62. 583-584 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Catalytic Decomposition of Nitrogen Monoxide over Copper Ion-exchanged Zeolites.Influence of Zeolite Structure and Aluminum Content on the Catalytic Activity" Stud.Surf.Sci.Catal.54. 121-143 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Novel Preparation Method of Highly Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites and Their Catalytic Activities for NO Decomposition" Chem.Lett.1990. 1967-1970 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Copper Ion-exchanged Zeolites as Active Catalysts for Direct Decomposition of Nitrogen Monoxide" Stud.Surf.Sci.Catal.60. 327-334 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岩本 正和: "接触分解法によるNOxの除去" 燃料協会誌. 69. 159-164 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Decomposition on Excessively Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites." J.Phys.Chem.95. 3727-3730 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Influence of Sulfur Dioxide on Catalytic Removal of Nitric Oxide over Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolite." Appl.Catal. 69. L15-L19 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Sato: "Cu-ZSM-5 Zeotite as Highly Active Catalyst for Removal of Nitrogen Monoxide from Emission of Dissel Engines." Appl.Catal. 70. L1-L5 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Torikai: "Enhancement of Catalytic Activity of Alumina by Copper Addition for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Ethene in Oxidizing Atmosphere." Catal.Lett.9. 91-96 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Hosose: "A Remarkable lncrement in catalytic Activity of SiO_2-Al_2O_3 by Copper Addition for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Ethene in Oxidizing Atmosphere." Chem.Lett.1991. 1859-1860 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Removal of Nitrogen Monoxide from Exhaust Gases through Novel Catalytic Processes" Catal.Today.10. 57-71 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Removal of Nitrogen Monoxide over Copper Ion-exchanged Zeolite Catalyst." J.Jpn.Petrol.Inst.34. 375-390 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Copper Ion-exchanged Zeolites as Active Catalysts for Direct Decomposition of Nitrogen Monoxide" Stud.Surf.sci.Catal.60. 327-334 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岩本 正和: "銅ゼオライト触媒による一酸化窒素の除去" 日本化学会誌. 1991. 574-583 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Ion exchange Properties of Copper with Sodium on ZSM-5 Zeolite and Application of Resulting Cu-ZSM-5 as NO Decomposition Catalyst." New Developments in Ion Exchange.Kodansha.Tokyo. 407-412 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Sato: "Iron Ion-exchanged Zeolite:The Most Active Catalyst at 473K for Selective Reduction of Nitrogen Monexide by Ethene in Oxidizing Atmosphere" Catal.Lett.12. 193-200 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iwamoto: "Infrared Study on Surface Reaction of Nitrogen Monoxide Adsorbed on Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites" J.Phys.Chem.,.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, Y. Mine, and S. Kagawa: "Excessively Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites as Highly Active Catalysts for Direct Decomposition of Nitrogen Monoxide" Chem. Lett.213 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, T. Kutsuno, S. Bunyu, and S. Kagawa: "Enhancement of Catalytic Activity of Copper Ion-exchanged Y Type Zeolites for the Decomposition of Nitrogen Monoxide" Bull. Chem. Soc. Jpn.62. 583 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, and K. Tanda: "Catalytic Decomposition of Nitrogen Monoxide over Copper Ion-exchanged Zeolites. Influence of Zeolite Structure and Aluminum Content on the Catalytic Activity" Stud. Surf. Sci. Catal.44. 219 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Catalytic Decomposition of Nitrogen Monoxide" Stud. Surf. Sci. Catal.54. 121 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, Y. Toiokai, T. Yoshioka, and N. Mizuno: "Novel Preparation Method of Highly Copper Ion-exchaged ZSM-5 Zeolites and Their Catalytic Activities for NO Decomposition" Chem. Lett.1967 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Copper Ion-exchanged Zeolites as Active Catalysts for Direct Decomposition of Nitrogen Monoxide" Stud. Surf. Sci. Catal.60. 327 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Removal of Nitrogen Monoxide through Catalytic Decomposition" Nenryokyokai-shi. 69. 159 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, and N. Mizuno: "Removal of Nitrogen Monoxide over Copper Ion-exchanged Zeolite Catalysts" Nippon Kagaku Kaishi. 574 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, S. Shundo, and N, Mizuno: "Influence of Sulfur Dioxide on Catalytic Removal of Nitric Oxide over Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolite" Appl. Catal.69. L15 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Sato, Y. Yu-u, H. Yahiro, N. Mizuno, and M. Iwamoto: "Cu-ZSM-5 Zeolite as Highly Active Catalyst for Removal of Nitrogen Monoxide from Emission of Diesel Engines" Appl. Catal.70. L1 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, K. Tanda, N. Mizuno, Y. Mine, and S. Kagawa: "Removal of Nitrogen Monoxide through Novel Catalytic Process. 1. Decomposition on Excessively Copper Ion-Exchanged ZSM-5 Zeolites" J. Phys. Chem.95. 3727 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Torikai, H. Yahiro, N. Mizuno, and M. Iwamoto: "Enhancement of Catalytic Activity of Alumina by Copper Addition for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Ethene in Oxidizing Atmosphere" Catal. Lett.9. 91 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Torikai, H. Yahiro, N. Mizuno, and M. Iwamoto: "A Remarkable Increment in Catalytic Activity of SiO_2-Al_2O_3 by Copper Addition for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Ethene in Oxidizing Atmosphere" Chem. Lett.1859 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, N. Mizuno, H. Yahiro, and T. Yoshioka: "Ion Exchange Properties of Copper with Sodium on ZSM-5 Zeolite and Application of Resulting Cu-ZSM-5 as NO Decomposition Catalyst" New Developments in Ion Exchange, eds. by M. Abe, T. Kataoka, T. Suzuki, Kodansha. 407 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, N. Mizuno, and H. Yahiro: "Removal of Nitrogen Monoxide over Copper Ion-exchanged Zeolite Catalyst" J. Jpn. Petrol. Inst.34. 375 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto and H. Hamada: "Removal of Nitrogen Monoxide from Exhaust Gases through Novel Catalytic Processes" Catal. Today. 10. 57 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Sato, H. Hirabayashi, H. Yahiro, N. Mizuno, and M. Iwamoto: "Ion Ion-exchanged Zeolite : the Most Active Catalyst at 473 K for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide by Ethene in Oxidizing Atmosphere" Catal. Lett.12. 193 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iwamoto, H. Yahiro, N. Mizuno, Y. Mine, H. Furukawa, and S. Kagawa: "Infrared Study on Surface Reaction of Nitrogen Monoxide Absorbed on Copper Ion-exchanged ZSM-5 Zeolites" J. Phys. Chem.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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