炭化タングステン合成に及ぼすカーボン担体の影響とその水素発生触媒活性

碳载体对碳化钨合成及其制氢催化活性的影响

• 批准号: 21K05142
• 负责人: 尾崎 純一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05142/
• 关键词: カーボン担体; 窒素ドープ; 炭化タングステン; 水素発生触媒; 材料反応工学

前年度は、炭化タングステン担持量とHER活性との関係を調査し、炭化タングステンの担持量には最適値が存在すること、その最適値は小さな粒子径の方が大きいことを明らかにした。最適値を持つことは、この触媒のHER活性が炭化タングステンの露出表面積に依存することと解釈した。今年度は、カーボン担体に含まれる窒素量と炭化タングステン粒子径の関係を調査した。これまでにカーボン担体中に窒素が含まれている場合に炭化タングステンが微粒子化する傾向があることは把握していたが、窒素量が炭化タングステンの粒子径に与える影響は不明であった。そこで、処理時間を変えた窒素プラズマドーピングにより、窒素導入量を0.3～11 at. %の範囲でコントロールしたカーボン担体を調製し、窒素量と炭化タングステン粒子径の関係を明らかにすることを目的とした検討を進めた。得られた炭化タングステン触媒の粒子径は窒素導入量に伴い減少し、このとき水素発生触媒活性は増加した。つまり、高活性WxC担持カーボン触媒を得るためには、高担持量を実現するための微粒子化が望ましい。そして微粒子化のためには、カーボン担体が10 at. %以上の窒素を含むことが必要であると結論した。

In the previous year, the relationship between the amount of carbonization catalyst support and HER activity was investigated, and it became clear that there is an optimal value for the amount of carbonization catalyst support, and the optimal value is larger than the small particle size. The optimum value of the catalyst depends on the exposed surface area of the catalyst. This year, the relationship between particle size and particle size was investigated. In this case, the amount of carbon in the carrier is not clear. The treatment time is varied from 0.3 to 11 at. The relationship between particle size and particle size is discussed in detail. The particle size of the catalyst decreases with the introduction of the catalyst, and the activity of the catalyst increases with the introduction of the catalyst. High activity WxC support catalyst is expected to achieve high support and high particle size. 10 at. More than 100 percent of the population is in need.

项目成果

炭化タングステン微粒子形成に及ぼす原料カーボンへのNドープの影響

原料碳中N掺杂对碳化钨细颗粒形成的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Derrick Mott;Carlos Baptista;Yize Zhang;Jason Nyoto;Atika Nur Rochmah;Masao Gen;Mao Fukuyama;Akihide Hibara;熊井戸 椋大，小林 里江子，石井 孝文，今城 靖雄，尾崎 純一
• 通讯作者: 熊井戸 椋大，小林 里江子，石井 孝文，今城 靖雄，尾崎 純一