| 研究課題/領域番号 |
06805063
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
重野 芳人 東北大学, 大学院・国際文化研究科, 助教授 (70108570)
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| 研究分担者 |
J.W. Evans カリフォルニア大学, バークレー校, 教授
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| キーワード | CVI / 化学蒸着充填法 / 微細気孔 / 選択的充填 / 炭化水素 / 酸化反応 / ASA / 気孔径分布 |
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| 研究概要 |
1.炭化水素分解反応後および後の気孔径分布の変化の測定
マイクロ気孔あるいは微細気孔の気孔径分布はBETの窒素吸着法で、それよりも大きな気孔は水銀ポロシメターにより測定した。試料は各種炭材(コ-クス、グラファイト、活性炭)を使用した。またサブストレートの炭素材および表面に堆積した炭素の電子顕微鏡で直接観察し、BETや水銀ポロシメターでの測定結果と比較検討を行った。
2.炭化水素の熱分解反応速度と2酸化炭素による酸化速度の関連
炭化水素の熱分解と酸化反応過程の2酸化炭素の分解が起こる炭素結晶中の反応場を反応速度論的に評価するために、反応有効表面積(ASA)とBETによる窒素吸着法により測定される面積を比較した。ASAは各種炭化水素と2酸化炭素を200〜300℃で吸着させその吸着量から求めた。
3.コンピュータシミュレーションによる微細気孔の選択的充填に関する理論的考察
微細気孔中の炭化水素のガス拡散と炭素析出の反応工学的研究を数式モデルにより行った。即ちメタンの熱分解により生成される各種炭化水素は分子径、分子量およびサブストレートとの反応性が大きく異なることが判明している。従って、分子毎のこれらの差により、微細気孔中のガス輸送は、Knudsen拡散と表面拡散の中間的挙動をとる。この様な特別なガスの挙動を調査するために、分子動力学を利用したコンピューターシミュレーションプログラムを開発した。この方法により、ガス輸送の定量化が可能となった。
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