| 研究課題/領域番号 |
15360368
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
阪田 祐作 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (70032951)
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| 研究分担者 |
武藤 明徳 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (00174243)
THALLADA Bhaskar 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助手 (40359881)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 木質バイオマス / 廃イオン交換樹脂 / 熱分解炭化 / 酸化セリウムCeO2 / 酸化ジルコニウムZeO2 / 酸化ルテニウムRuO2 / 燐酸チタニア系光触媒 / キャパシタ炭素電極 |
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| 研究概要 |
研究は計画に沿って順調に進捗し、イオン交換樹脂を炭素出発原料として選び、金属塩水溶液への含浸と引き続く乾燥、不活性ガス中での炭化や炭酸ガスによる賦活の処理により、幾つかの金属化合物微粒子が高分散した炭素多孔体を調製できた(MIER-CRT)。さらに本法を木質や竹などバイオマス粒を炭素原料とするMICaP-CTR法に拡張できることを実証した。これら合成した金属化合物微粒子高分散炭素複合材の応用として、電磁波吸収(Fe/炭素)、光触媒(TiP207/炭素系)、ベンゼンの分子状酸素酸化によるフェノール変換(Fe-Pd/炭素、Cu-Pd/炭素)、スーパーキャパシタ炭素電極(RuO2/炭素)などのプロセスについて実験的検討を加えた。得られた興味深い結果はそれぞれ学術論文5報として発表した。
他方、木質おがくずを出発原料に選び、CeO_2とZrO_2および(CeZr)O_2を、金属酸化物成分とする多孔質炭素複合体を調製し、更に2〜4%に制限された酸素により温和に炭素質を酸化除去することにより、大きな比表面積を持ち、粒径が5-10nmに揃った微粒金属酸化物(CeO_2、ZrO_2、(CeZr)O_2)が調製できることを実証した。次に出発原料をイオン交換樹脂に変えて得られる金属酸化物-炭素複合材ならびに金属酸化物の細孔構造や結晶構造、密度など詳細に検討した。これらの結果は学術論文2報として発表した。これら高分子マトリックスを経由する新しい微粒子金属酸化物の半乾式調製法はほぼ確立できた。
これら半乾式調製したCeO_2、ZrO_2、(CeZr)O_2微粒子の触媒または触媒担体としての活性・特性については、メタン部分酸化反応を代表反応例として検討した。Ni成分(15wt%)を担持した(CeZr)O_2触媒は、メタン反応率90%(750℃)で、副生するCO_2生成率10%以下で活性はきわめて安定であった[化学工学会第70年会;講演番号M116(2005年3月)]。
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