| 研究概要 |
申請当初の研究計画に沿って、パラジウム交換ゼオライトを、焼成-還元-酸化の三段階から成るR-O処理によって活性化し、その局所構造をEXAFSスペクトルによって検討した。得られたスペクトルを解析した結果、R-O処理によって得られた細孔内のパラジウム種は、数オングストロームの粒径を持った十数個の原子から構成された酸化パラジウムのクラスタであることが解明された。
このクラスタ触媒を用いて、メタンの一酸化炭素および水素への部分酸化反応を検討した結果、通常の触媒を凌ぐ活性と選択性を示した。また、トランジェント法および昇温法を併用し、触媒反応を検討した結果、気相メタンが触媒中心であるパラジウム-クラスタ上の表面酸素と反応して直接、選択的に、一酸化炭素と水素を生成するメカニズムを提唱した。さらに、EXAFSスペクトルの解析結果から、触媒作動状態に於けるパラジウム-クラスタは、反応物であるメタンと酸素との相互作用による、金属パラジウム-酸化パラジウム間のREDOXサイクルにしたがって、触媒作用を示すことを解明した。これらの成果は、J.Phys.Chem.およびJ.Chem.Soc.,Faraday Trans. 誌に発表した。
さらに、窒素酸化物の炭化水素による還元除去反応における本クラスタ触媒の触媒能を検討した結果、優れた活性と選択性を示したので、その結果を J.Materials Sci.および J.Phys.Chem.誌に発表した。
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