塗布可能な担体の導入により動的濡れ性制御を可能にする宇宙推進機用新型触媒の研究

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塗布可能な担体の導入により、効率のよい「推進剤の反応」および「生成物の排出」を達成できる触媒の研究に取り組む。推進剤の反応を触媒表面の静的・動的濡れ性の観点からマネージメントできる触媒を実現するために、初年度に引き続き、①触媒の基材候補の濡れ性評価および②担体を塗布・焼成した試験片の濡れ性評価を実施し、さらに③推進剤を用いた反応性評価を実施した。溶液を用いた白金担持工程において確認された試験片表面の変質が、推進剤の反応性へ悪影響を及ぼす可能性が懸念される。そこで、溶液を用いた手法からスパッタリング法へ変更し、白金を成膜したところ、触媒の基材や担体に変質などがないことを確認できた。また、燃焼室内温度が低い中濃度過酸化水素水を用いた一液式などへの適用も考慮し、金属系基材に加えて非金属系基材の適用性の評価も進めている。触媒の試験片に中濃度過酸化水素水を滴下したところ、反応の開始を確認できた。接触角が90度程度の表面ではその反応速度は緩やかであるが、接触角が非常に小さい（親水性）の表面では比較的反応が速いことが確認された。親水性でない表面では、反応で発生した気泡や凝縮した水が触媒表面に滞留することで反応の継続性が阻害されている可能性が示唆された。現在は推進機での検証に向けて、触媒表面の温度および担体・基材の構造による反応性への影響評価を行い、動的濡れ性のマネージメント手法の確立に向けて研究を進めている。これら一連の検証により、静的・動的濡れ性をマネージメントによる推進剤と触媒の接触時間をコントロール可能にする触媒の実現に向けて研究を進める。