| 研究課題/領域番号 |
16K06853
|
|---|
| 研究機関 | 富山県立大学 |
|---|
研究代表者 |
脇坂 暢 富山県立大学, 工学部, 准教授 (40377601)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | 微分電気化学質量分析計 / Langmuir-Hinshelwood機構 |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成29年度は、微分電気化学質量分析(DEMS)装置の組み立てと、マイクロエマルション中における白金電極触媒上のトルエン及びキシレンの水素付加反応の反応機構について電気化学的な手法により解明を進めた。
(1) DEMS装置ならびにPt単結晶作製装置の移設・再組立て
本年度は研究者の異動に伴い、山梨大学で設置したDEMS装置の排気系およびPt単結晶作製装置を解体し、富山県立大学で再組み立てを行った。DEMS装置に関しては、28年度に調達が遅れていたパーツを取得することで質量分析器の取り付けに至った。Pt単結晶作製装置に関して、精密な火力調整が可能なように自動化を進め、容易に単結晶が作製できるよう改良を重ねた。
(2) 直接電解水素化反応の機構解明
今年度は、DEMS装置による解析だけでなく、リニアスウィープボルタンメトリー、クロノアンペロメトリー、回転リングディスク電極法など、各種電気化学測定を行うことで芳香族炭化水素の電解水素化反応機構について新たな知見を得た。水溶液系では芳香族炭化水素の電極表面への拡散が遅いために、電解電流はすぐに拡散限界電流を迎える。しかし、本研究で用いているマイクロエマルション電解質は高濃度でトルエンを大量に溶かしこむことが可能である。電極表面に被水素化物を十分に供給することができるため、静置状態の電解セルにおいても電子移動反応過程の解析が可能である。その結果、60～0 mV vs. RHEの電位領域においてトルエンの水素付加反応が40～50 mV/decのターフェル勾配を持つことが本研究によって明らかとなった。また、Pt-Ru合金単結晶が単味Pt電極より高い水素付加活性を有することを見出した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度に研究者の異動があり、作製したDEMS装置および単結晶作製装置の解体・再組立てを行う必要があった。また、新所属の実験設備の整備が遅れたため、研究再開時期が予定より遅れた。しかし、目的とする芳香族炭化水素の水素付加反応の機構解析自体は、Pt多結晶電極を用いて電気化学測定により大いに進展した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成28～29年度に得られた電解水素付加反応の知見を整理し、国際学会および学術誌に発表を行う。平成30年度は、Pt単結晶電極を作製し、DEMS装置によるリアルタイム生成物分析を行い、これまで得られた電気化学測定結果を合わせて、水素化反応の理解を深める。
|
