相転移による窒素酸化物の貯蔵機能を利用した新規高容量窒素酸化物貯蔵還元触媒の設計

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656494
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 内藤 周弌 神奈川大学, 工学部, 教授 (20011710)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: NOx貯蔵量 / 完全貯蔵時間 / 相転移 / NOx貯蔵還元触媒 / カリウムチタネート / アナターゼ / ルチル

研究概要

本研究では担体表面層の相転移に基づき、Kイオンの表面からバルクへの移動により多量のNOｘ貯蔵と速やかな酸化還元サイクルを可能とするNOｘ貯蔵還元反応の機構の解明と性能の更なる向上を目指した。高性能触媒が持つべき特性として、以下の3点が明らかとなった。(1)速やかなNO酸化とKNO3還元を実現するため、主金属のPtが高分散状態にあること(2)NOｘ運搬および貯蔵体であるKイオンの速やかな移動が可能なバルク結晶構造を有すること(3)KNO3に酸化された際に、担体表面で高分散状態を保つような安定な表面構造を構築することを結論し、ナノ微結晶アナターゼ構造のTiO2が高性能を示すことを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Aqueou phase reforming of ethanol and acetic acid over TiO_2 supported Ru catalysts (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Nazawa,Y.Mizukoshi, A.Yoshida, S. Naito
  • 雑誌名: Applied Catal B 巻: 146 ページ: 221-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic study of hydrogen occulusion in hollow silica nano-spheres encapsulating iridium metal (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Miyao, A. Yoshida, H. Yamada, S. Naito
  • 雑誌名: J. Mol. Catal., A, General 巻: 378 ページ: 174-178
  • 査読あり
• [雑誌論文] NOx storage/reduction over alkali metal nitrate impregnated titanate nanobelt catalysts and investigation of alkali metal cation migration using XPS (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Yoshida, W. Shen, T. Eda, R. Watanabe, T. Ito, S. Naito
  • 雑誌名: Catal. Today 巻: 174 ページ: 78-82
  • 査読あり
• [学会発表] ナノベルト構造を持つカリウムチタネート(KTN)によるNO_x貯蔵還元反応の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊嶺,Shen Weihua,工藤祐希,高橋克明,吉田暁弘,内藤周弌
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学(大阪)
  • 年月日: 20130918-20
• [学会発表] CeO_2及びZrO_2担持KNO_3添加Pt,Co,Cu触媒上でのNOx貯蔵還元反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤哲,渡邊嶺,梶山貴大,崎山佳那子,吉田暁弘,内藤周弌
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 20120924-26
• [学会発表] Mechanistic study of NO_x storage and reduction behavior by in situ XPS and FT-IR over Pt/K/CeO_2 and Pt/K/ZrO_2 NSR catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Naito, W. Shen, Y, Watanabe, A. Yoshida
  • 学会等名: 15^<th> International congress on catalysis
  • 発表場所: Munchen (Germany)
  • 年月日: 20120712-16