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2012 年度 研究成果報告書

電気化学リアクターのナノサイズ化に基づく新しい触媒設計技術

研究課題

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研究課題/領域番号 21350073
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

日比野 高士  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10238321)

研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワード触媒 / 化学プロセス / 環境技術 / 複合材 / 物性
研究概要

本研究では、電気化学セルが生成する活性酸素の驚異的に高い酸化力に着目し、酸素の活性化過程を理解するとともに、電気化学セルをナノサイズ化することにより、その酸化力を触媒反応に利用することを試みた。ターゲットとする反応はディーゼル浮遊粒子状物質(PM)の低温燃焼であり、最終的な目標は希少元素や貴金属を使用せず、 PM を 200℃以下で低温燃焼することであった。具体的な手法として、プロトン導電体粒子に電極触媒クラスターを担持した局所電池型ナノリアクターを設計することで、表面積を触媒レベルまで高めるとともに、外部電源を不要化した。結果として、この技術は新たな触媒材料の創製につながり、レアメタルなどの希少資源の供給問題を解決する有効なアプローチとして期待される。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Proton-Conductor-Supported Ultra-Low Loading Pt-Rh Three-Way Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      X. Dong, M. Nishida, T. Hibino
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 ページ: 1827-1832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternating Current Electrolysis for Production of Phenol from benzene2012

    • 著者名/発表者名
      B. Lee, H. Naito, M. Nagao, T. Hibino
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie-International Edition

      巻: 51 ページ: 6961-6965

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Oxidation of Benzene to Phenol2012

    • 著者名/発表者名
      B. Lee, H. Naito, T. Hibino
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie-International Edition

      巻: 51 ページ: 440-444

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-low loading Pt-Rh/Sn_In_P_2O_7 Three-way Catalyst for Propane+NO+O_2 Reaction2011

    • 著者名/発表者名
      X. Dong, K. Tsuneyama, T. Hibino
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B:Environmental

      巻: 106 ページ: 503-509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient and Selective Formation of Methanol from Methane in a Fuel Cell -Type Reactor2011

    • 著者名/発表者名
      B. Lee, T. Hibino
    • 雑誌名

      Journal of Catalysis

      巻: 279 ページ: 233-240

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Oxidation of Methane to Methanol over Proton Conductor/Metal Mixed Catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      B. Lee, Y. Sakamoto, D. Hirabayashi, K. Suzuki, T. Hibino
    • 雑誌名

      Journal of Catalysis

      巻: 271 ページ: 195-200

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Temperature Hydrocarbon Combustion over Proton Conductor/Metal-Mixed Catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuneyama, S. Teranishi, T. Hibino, S. Nagao, H. Hirata, S. Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Catalysis

      巻: 273 ページ: 59-65

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton Conduction in Metal Pyrophosphates (MP_2O_7) at Intermediate Temperatures2010

    • 著者名/発表者名
      Y. C. Jin, Y. B. Shen, T. Hibino
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: 20 ページ: 6214-6217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Temperature Carbon Combustion over Proton Conductor+Electrocatalyst-Mixed Powders2010

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuneyama, Y. Sakamoto, K. Suzuki, T. Hibino
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: 100 ページ: 205-211

    • 査読あり
  • [学会発表] プロトン導電体上での活性酸素生成を利用したベンゼンからフェノールへの直接酸化2012

    • 著者名/発表者名
      内藤寛人, 李 炳益, 日比野高士
    • 学会等名
      電気化学会第79回大会
    • 発表場所
      浜松市
    • 年月日
      2012-03-31
  • [学会発表] A Nano-Sized Electrochemical Reactor for Propane+NO+O2 Reaction, X. Dong, K. Tsuneyama, T. Hibino2011

    • 学会等名
      X. Dong, K. Tsuneyama, T. Hibino,, ISE 62th Meeting
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] プロトン導電体を利用した活性酸素生成による低温 PM 燃焼2010

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介, 鈴木憲司, 竹内貴志, 日比野高士
    • 学会等名
      第106回 触媒討論会
    • 発表場所
      甲府市
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 局所電池型触媒による活性酸素を利用した低温炭化水素燃焼反応2010

    • 著者名/発表者名
      常山光太, 伊藤健一, 日比野高士, 長尾諭, 平田裕人, 松本伸一
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] 局所電池型触媒による酸素の活性化とそれを利用した低温炭化水素燃焼反応2010

    • 著者名/発表者名
      日比野高士, 常山光太, 伊藤健一, 長尾諭, 平田裕人, 松本伸一
    • 学会等名
      第105回 触媒討論会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2010-03-25
  • [学会発表] 電極触媒活性の精密制御に基づいたガスセンシング技術の開発と各種デバイスへの応用展開2009

    • 著者名/発表者名
      日比野高士
    • 学会等名
      2009 年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      小金井市
    • 年月日
      2009-09-11
  • [図書] セラミック機能化ハンドブック、プロトン系固体電解質2011

    • 著者名/発表者名
      日比野高士
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [図書] 触媒調整ハンドブック、Mo2C-ZrO2/C の合成2011

    • 著者名/発表者名
      日比野高士
    • 総ページ数
      564
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [産業財産権] 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法

    • 発明者名
      日比野高士、他
    • 権利者名
      日比野高士、他
    • 産業財産権番号
      特願 2011-029793
  • [産業財産権] 炭化水素及び炭素の燃焼触媒

    • 発明者名
      日比野高士、他
    • 権利者名
      日比野高士、他
    • 産業財産権番号
      特願 2010-043106

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公開日: 2014-08-29  

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