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2006 年度 実績報告書

ジメチルエーテル燃料大型ディーゼルエンジン用新規排ガス浄化触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18510067
研究種目

基盤研究(C)

研究機関北見工業大学

研究代表者

岡崎 文保  北見工業大学, 工学部, 助教授 (10213927)

研究分担者 多田 旭男  北見工業大学, 工学部, 教授 (60001327)
キーワードNO選択接触還元反応 / ジメチルエーテル / アルミナ触媒 / 貴金属坦持アルミナ触媒 / 金属坦持アルミナ触媒
研究概要

ジメチルエーテル(DME)はセタン価が高いのでディーゼルエンジン燃料に適しており,そのうえ燃焼時に黒煙を発生しない特長があるので分散型発電,低公害自動車等への利用が期待されている.本研究ではDMEを燃料とする大型ディーゼルエンジン用新規脱硝触媒を開発する事を目的とし,本年度はDME-SCRの基礎技術を検討した。
1.DME-SCR用模擬ガスにおける無触媒反応
DMEは含酸素化合物なので無触媒燃焼(熱分解)を起こしやすいと予想される。NO(500ppm)+O_2(13%)+DME(2000ppm)+H_2O(10%)の模擬ガスを用い実験した結果,DMEは350℃で75%が他の物質に転化していることがわかった。これは炭化水素(HC)のそれよりも300℃も低温であった。
2.DME-SCR触媒の設計
種々の金属酸化物触媒のDME-SCR活性を調べたところ,アルミナが最も高い活性を示すことがわかった。HC-SCRではアルミナのN_2生成活性がその調製方法によって著しく異なり,金属を添加したのちにもその特徴が反映される。そこで種々のアルミナ触媒のDME-SCR活性を比較した結果,不純物の少ないアルミナが高い活性を示すこと,Naが含まれると活性が著しく低下すること,が明らかになった。
貴金属担持アルミナ触媒ではRhを担持したものがアルミナより高い活性を示し、Pt, Pdでは活性は低下した。卑金属ではFe, Co, Zn, Ceを担持したものがアルミナより高い活性を示した。
3.主要な反応経路
HC-SCRではNOよりもNO_2の方がN_2に還元されやすかった.そこでDME-SCRについても同様の検討を行った結果,HC-SCRより顕著ではないが同様の傾向を示し,NOのNO_2への酸化反応がDME-SCRにとって必須な要素反応となっていることがわかった.

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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