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2017 年度 実績報告書

毒性金属イオン除去プロセスを革新させる触媒プロセスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04179
研究機関九州大学

研究代表者

岸田 昌浩  九州大学, 工学研究院, 教授 (60243903)

研究分担者 松根 英樹  九州大学, 工学研究院, 助教 (10380586)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード触媒化学プロセス / 排水浄化 / 亜ヒ酸 / 接触酸化 / セレン酸 / 接触還元 / 担持白金触媒
研究実績の概要

1) 亜ヒ酸の化学吸着量測定
まず亜ヒ酸の白金触媒上への化学吸着量を定量評価した.吸着後の触媒を水洗浄して吸着量の減少を調べたところ,化学吸着のような強い吸着は白金上でほとんど起こっていないことが示唆された.ただし,亜ヒ酸はジルコニア担体上には強く吸着していた.この結果は昨年度までの実験結果と良く一致しており,白金触媒上への亜ヒ酸の酸化反応では,白金触媒が酸素の活性化に主に寄与していることが示唆された.それでもなお,酸素の活性化だけでは白金触媒による著しい反応促進効果をすべて説明できたとは言えず,その解明は課題として残った.
2) 共存イオンの影響と触媒寿命評価
共存イオンが触媒反応速度および触媒寿命に及ぼす影響を調べた.金属精錬排水に良く含まれる鉄および銅イオンの共存下で,亜ヒ酸の酸化反応速度を測定したところ,共存イオンは亜ヒ酸の酸化反応速度にあまり影響しないことがわかった.さらに,鉄イオン共存下で反応中の触媒劣化は特に認められず,共存イオンは触媒寿命にもあまり影響しないことが示唆された.
3) 触媒プロセスのセレン還元への応用
白金触媒と還元剤であるヒドラジンを用いて,セレン酸の水中還元反応試験を行った.亜ヒ酸酸化と同様に,セレン酸還元でも担持白金触媒が著しく反応を促進することを見出した.しかし,亜ヒ酸酸化と異なる要素も多かった.まず,この反応の触媒担体にはジルコニアよりもチタニアの方が適していた.さらに亜ヒ酸酸化とは異なり,反応中における触媒劣化が激しく,触媒寿命が非常に短いという課題があった.触媒劣化の原因は,生成物である金属セレンが白金触媒表面を被覆するためであることがわかった.

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。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Rapid and efficient catalytic oxidation of As(III) with oxygen over a Pt catalyst at increased temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Jinxian Zhao, Hideki Matsune, Sakae Takenaka, Masahiro Kishida
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 325 ページ: 270-278

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2017.04.117

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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