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2012 年度 実績報告書

自動車排ガス触媒の貴金属量低減に資するペロブスカイト型酸化物触媒に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360334
研究機関九州大学

研究代表者

寺岡 靖剛  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (70163904)

研究分担者 西堀 麻衣子  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20462848)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード触媒・化学プロセス / 大気汚染防止・浄化 / 自動車排ガス浄化触媒 / PM除去触媒 / 貴金属元素戦略
研究概要

貴金属の代替および機能支援を可能にし,貴金属ミニマム/フリー化に資する貴金属-ペロブスカイト同時担持触媒,貴金属組成傾斜(コア-シェル)型粒子触媒などのペロブスカイト触媒に関する研究を,「構造・機能設計」と「ナノ・メソ制御合成」を戦略として推進し,以下の成果を得た。
〔貴金属/ペロブスカイト共担持触媒〕乾式含浸(IW)法でアルミナの細孔内にLaMnO_3とPdを共担持することによりPdのみを担持した触媒に比べて高いNO-CO反応活性を示し,貴金属低減触媒として可能性を示すとともに,種々のキャラクタリゼーション手法を駆使し,LaMnO_3の共存によりPdの酸化状態が安定化されることで触媒活性が向上することを見出した。また,IW法で調製したLaMnO_3/CeO_2が排ガス浄化の鍵反応の一つであるNOのNO_2への酸化反応に対してPt/Al_2O_3触媒に迫る高い活性を示すことを見出した。本研究項目の成果は,査読付き論文1編,口頭発表3件である。
〔貴金属固溶ペロブスカイト触媒〕LaFeO_3/PdO混合物のボールミルによるメカノケミカル反応,Sr_<2-x>La_xMnO_4とPd^<2+>とのイオン交換/焼成プロセスによりPd固溶ペロブスカイトが合成できることを明らかにした。何れも貴金属量低減が可能な新規なコア-シェル型粒子合成法であり,その合成過程をXAFS等のより詳細に追跡した。本研究項目の成果は,口頭発表2件である。
〔ディーゼルパティキュレート(PM)除去用ペロブスカイト系触媒〕PM除去活性成分であるKを安定にペロブスカイト中に固溶させる方法として,見かけ2価になるK^+/La^<3+>ペア固溶法を設計・開発し,Ba_<1-x>(K/La)_xTiO_3において,通常は溶出する熱水処理に対しても安定にK^+イオンを固溶できることを明らかにした。本研究項目の成果は,口頭発表4件である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究対象としている「貴金属/ペロブスカイト共担持触媒」,「貴金属固溶ペロブスカイト触媒」及び「ディーゼルパティキュレート除去用ペロブスカイト系触媒」の何れに対しても,ほぼ平成24年度の研究実施計画通りに進展している。

今後の研究の推進方策

当初計画通りに推進する。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度の研究の効率化、節約化等により139,742円の繰越金が発生した。これは25年度の物品費に組み込み有効に活用する。
平成24年度からの繰越金を含んだ直接経費5,939,742円のうち、旅費として500,000円、物品費として5,439,742円(50万円以上の備品費3,601,500円を含む)を使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Preparation of alumina-supported Pd and LaMnO_3 catalysts with the site-selective deposition and their catalytic activity for NO-CO reaction2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tou, Hisahiro Einaga, Yasutake Teraoka
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 201 ページ: 103-108

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2012.04.03

    • 査読あり
  • [学会発表] メカノケミカル法により調製したPd固溶La-Fe系ペロプスガイドのXAFSによる解析2013

    • 著者名/発表者名
      内山智貴、西堀麻衣子、永長久寛、寺岡靖剛
    • 学会等名
      第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20130112-20130114
  • [学会発表] Stable substitution of potassium in perovskites and their catalytic activity for diese PM oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      Xi Wang, Maiko Nishibori, Hisahiro Einaea Yasutake Teraoka
    • 学会等名
      第111回触媒討論会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2013-03-11
  • [学会発表] Strategic Research on Catalyst Development for Diesel Particulate Removal under Real Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Yasutake Teraoka
    • 学会等名
      10th Japan-China-Korea joint symposium on Carbon Saves the Earth-Materials and Devices for New Energies and Environmental Protection (Plenary Lacture)
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      20121123-20121126
  • [学会発表] Strategic Research on Development of Catalysts Active for Diesel Particulate Combustion under Real Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Yasutake Teraoka
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials(Invited Lecture)
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      20121022-20121025
  • [学会発表] Pd-LaMn03/A1203共担持触媒における貴金属-酸化物相互作用の検討2012

    • 著者名/発表者名
      藤章裕、西堀麻衣子、永長久寛、寺岡靖剛
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120924-20120926
  • [学会発表] CeO2に担持したLaMnO3の酸化触媒特性2012

    • 著者名/発表者名
      草場啓介、浅田照朗、永長久寛、寺岡靖剛
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120924-20120926
  • [学会発表] メカノケミカル法を用いたPd固溶La-Fe系ペロプスガイドの調製とキャラクタリゼーション2012

    • 著者名/発表者名
      内山智貴、西堀麻衣子、永長久、寛、寺岡靖剛
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120924-20120926
  • [学会発表] Catalytic application of perovskite-type oxides in environment- and energy-related fields2012

    • 著者名/発表者名
      Yasutake Teraoka
    • 学会等名
      2nd KIER-Kyushu University Joint Symposium on Green System and Materials (Keynote Lecture)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      20120909-20120912
  • [学会発表] ディーゼルパティキュレート除去触媒の開発-固体反応物の触媒化学-2012

    • 著者名/発表者名
      寺岡靖剛
    • 学会等名
      平成24年度触媒学会西日本支部触媒技術セミナー(1)
    • 発表場所
      関西大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-29

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公開日: 2014-07-16  

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