| 研究課題/領域番号 |
17550136
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
機能物質化学
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| 研究機関 | 埼玉工業大学 |
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研究代表者 |
田中 虔一 埼玉工業大学, 先端科学研究所, 特任教授 (00016718)
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| 研究分担者 |
伊藤 正時 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (80005438)
巨 東英 埼玉工業大学, 工学部, 教授 (10255143)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | 水素の精製 / PROX反応 / 水素燃料電池 / CO被毒 / FeOx / Pt / TiO2触媒 / FeOx / Au / TiO2触媒 / Pt / nanotube-C |
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| 研究概要 |
水素燃料電池に使用するH2はCOによる電極の濃度を避けるため、その濃度を10ppm以下にする必要がある。そのため、多量の水素中のCOを選択的に酸化しCO2に変換するCOのPROX(preferential oxidation)反応が用いられる。現在用いられているRu-触媒は150～170℃で使われており、室温では殆ど活性がない。我々は、1wt%Pt/TiO2触媒に100wt.%という多量の酸化鉄を被せることで室温で高い活性と選択性を示す新触媒の開発に成功し、特許を申請した。さらに同様の効果がAu/TiO2触媒にも起きることが分かった。FT-IRによる中間体の検出によりCOの室温酸化は従来のCO酸化反応とは全く異なる機構で起きていることが分かり、H2あるいはH2Oによる反応の促進される、さらにD2,D2Oによる同位効果が説明できた。その後、さらにカーボンナノチューブに担持したPt触媒が室温で高い活性を示す新触媒であることを発見し、活性の原因がナノチューブカーボンを作るときの用いたNi-MgOが助触媒として機能していることを明らかにした。この結果を用いて、極めて高い低温活性をもつ触媒の開発に成功し、この触媒を燃料電池の前方に装着することで1000ppmのCOを含む水素を使った発電に成功した。
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