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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

研究一种新型空间推进催化剂，通过引入可涂覆载体实现动态润湿性控制

基本信息

批准号：
21K14348
负责人：
飯塚俊明
金额：
$ 3万
依托单位：
Oyama National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

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。

Coating may be carried out in the introduction of support, efficiency,"propellant reaction" and "product discharge" to achieve the research of catalyst group. The catalyst surface of the propellant is characterized by its static and dynamic properties. The catalyst surface is characterized by its static and dynamic properties. The catalyst surface is characterized by its static and dynamic properties. The catalyst surface is characterized by its static and dynamic properties. The catalyst surface is characterized by its static and dynamic properties. The platinum support engineering used in the solution confirms that the surface quality of the test piece is affected by the reaction of the propellant and the possibility of the reaction is uncertain. For example, if a catalyst is used, the catalyst will be deposited on the substrate. The temperature in the combustion chamber is low and the concentration of acidified water is medium. The application of one-liquid formula is considered. The application of metal-based substrate to non-metallic substrate is evaluated. The catalyst is tested in the medium concentration of acidified water, and the reaction is confirmed. The contact angle is 90 degrees and the surface has a very small contact angle (hydrophilic). Hydrophilicity is a potential barrier to the formation and condensation of bubbles on the surface of the catalyst. Now, the research on the direction of propulsion, the temperature of catalyst surface and the structure of support and substrate are progressing. The research of catalyst development is progressing in the following aspects:

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

塗布可能な担体を用いた宇宙推進機用触媒の静的濡れ性評価

使用可涂层载体进行空间推进催化剂的静态润湿性评估

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小平翼;麻崎和大;勝野智嵩;野瀬毅彦;藤原泰;内山亮介;Jean Rabault;Joey Voermans;早稲田卓爾;飯塚俊明，湯澤武，加藤岳仁，安平浩義，小野航大，指田春輝，平山和樹，飯島拓人，池田裕哉，吉岡宙，佐原宏典
通讯作者：
飯塚俊明，湯澤武，加藤岳仁，安平浩義，小野航大，指田春輝，平山和樹，飯島拓人，池田裕哉，吉岡宙，佐原宏典