2017 Fiscal Year Annual Research Report
脱合金化法を用いた機能性酸化セリウムナノ材料の開発
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16H04209
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
浅尾 直樹 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60241519)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 環境材料 / 酸化セリウム / 酸素吸蔵能 / 脱合金化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
排ガス浄化触媒の機能性向上は、地球環境保護のために極めて重要である。しかし、ガソリンエンジン車の排ガス浄化触媒とディーゼルエンジン車の粒子状物質酸化触媒は、いずれも低温下での活性が低いことが問題となっている。最近研究代表者は、セリウムとアルミニウムの合金を急速冷却により微細化し、これをアルカリ水に浸漬させることで酸化セリウムのナノロッド材料を作製することに成功すると共に、得られた材料が低温下でも酸素吸蔵活性を示すことを明らかにした。そこでセリウム－アルミニウム合金にジルコニウムを加えた三元合金を作製し、同様な急速冷却による微細化とアルカリ処理による脱合金化を行い、酸化ジルコニウムを含んだ酸化セリウムナノ材料を開発することに成功した。また同時にジルコニウム以外の金属を含んだ酸化セリウムナノ材料も作製し、酸素吸蔵活性以外にも一酸化炭素の酸化反応をはじめとする様々な物質変換反応に適用してその触媒活性について検討した。その結果、添加金属の違いや添加量により触媒活性が大きく影響を受けることを見出した。本結果は研究代表者が開発した脱合金酸化法が金属酸化物ナノ材料の優れた作製法であることを示すとともに、容易に添加金属をナノ材料に組み込むことが可能であることも示している。またこの添加金属が触媒活性に影響を与えることからナノ複合触媒の作製法としても極めて有効であることを示すことができ、新たな触媒開発の有効な手段となることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り脱合金化法を用いて、酸化セリウムナノ材料にジルコニウムや他の金属を添加させることに成功し、酸素吸蔵能や触媒活性について検討を行うことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近添加金属の効果に加えて、脱合金酸化の条件を変化させるだけで、触媒機能に大きな影響を与えることも徐々にわかってきた。今後は添加金属を加えた系と加えない系の両面でその機能性の変化について検討を行う。
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