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2021 年度 実績報告書

イオン伝導を利用した新規な高活性環境触媒

研究課題

研究課題/領域番号 20J10508
研究機関大阪大学

研究代表者

松尾 健司  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード環境浄化触媒 / イオン伝導 / 揮発性有機化合物 / 希土類ケイ酸塩
研究実績の概要

本研究では、アパタイト型酸化物のイオン伝導性がトルエン燃焼活性に与える影響を明らかにすることを目的とした。様々なアパタイト型希土類ケイ酸塩(Ln10Si6O27)を助触媒として用い、ここに活性種としてPtを担持した触媒(Pt/Ln10Si6O27)について、助触媒の伝導性と触媒のトルエン燃焼活性との関係を比較・考察した。その結果、助触媒の伝導性の向上に伴い、助触媒から活性種へとより多くの酸素種が供給されることで、Ptがより高価数状態(Pt2+, Pt4+)を取りやすくなり、Ptの酸化活性が向上することが明らかになった。また、Ptの酸化活性の向上に伴い、トルエン燃焼活性が向上し、Pt/La10Si6O27において最大の活性(トルエン完全燃焼温度190℃)が得られることがわかった。さらに、この活性は従来の触媒(トルエン完全燃焼温度240℃)と比較しても高活性であった。
以上の結果から、本研究では、イオン伝導性がトルエン燃焼活性に与える影響を明らかにしただけでなく、従来の触媒と比較して高性能な触媒の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effect of Oxide-ion Conductivity of Apatite-type Ln10Si6O27 on Catalytic Activity for Toluene Combustion2021

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, N. Nunotani, and N. Imanaka
    • 雑誌名

      Journal of Asian Ceramics Societies

      巻: 9 ページ: 1466-1472

    • DOI

      10.1080/21870764.2021.1992850

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Noble-metal-free Catalysts for Toluene Combustion Based on Apatite-type Lanthanum Silicate2021

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, N. Nunotani, and N. Imanaka
    • 学会等名
      14th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology and GOMD 2021 Division Meeting
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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