2001 Fiscal Year Annual Research Report
炭化水素部分酸化のための酸素選択透過膜型反応器の開発
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13126214
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
竹平 勝臣 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70294535)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶岡 秀 広島県西部工業技術センター, 材料技術部, 部長
宍戸 哲也 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80294536)
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| Keywords | 固体電解質 / 炭化水素部分酸化 / メンブレンリアクター / 格子酸素 |
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| Research Abstract |
Au|YSZ|AgセルのAu電極上にMoO_3,V_2O_5およびMoO_3-V_2O_5複合酸化物あるいは、Ni担持ペロブスカイト触媒膜を積層させた。陽極室と陰極室とを隔離し、両極を外部回路で結んで電気化学反応器を構成し、陽極室には炭化水素ガスを、陰極室には酸素を流通させ、外部回路に電位を掛けて陰極からYSZを透過させて陽極側に解離酸素、即ち原子状酸素を供給しながら、陽極上に積層した触媒上で、低級炭化水素の酸化反応を行い、それらの触媒特性を明らかにすることを試みた。C_2からC_4のアルケンについては対応するアルデヒドが選択性良く生成した。アルカンについては、MoO_3のみでは反応が進行せずV_2O_5ではわずかに反応が進行した。反応性スパッタリングの条件を検討した結果、膜圧をほぼ同一に制御したMoO_3-V_2O_5複合酸化物膜を作成することに成功した。MoO_3とV_2O_5を複合化することで活性は大幅に向上し主に脱水素生成物であるアルケンが生成した。このとき主な複合酸化物相として観測されたMoV_2O_8相の結晶成長方位と酸化活性との間に相関が認められた。メタンの部分酸化反応については、我々が既にその高い活性と耐コーキング性を見出し報告しているNi担持ペロブスカイト触媒をスピンコート法により積層させたセルを用いて検討を行った。メタン部分酸化反応の生成物として合成ガスが得られた。このとき反応生成物とともに未反応の透過酸素が観測された。触媒量の制御、積層方法等についてさらに検討が必要である。
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Research Products
(1 results)
