Electrocatalytic reduction of NOx to NH3 using H2O as a proton source
使用 H2O 作为质子源将 NOx 电催化还原为 NH3
基本信息
- 批准号:22K14541
- 负责人:
- 金额:$ 2.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究は,窒素分子を経由しない窒素循環(アンモニアの利活用)を実現するために,窒素酸化物を直接アンモニアへ還元する電解反応系の構築を目的としている.室温で駆動する電解反応により窒素酸化物を活性化し,選択的にアンモニアに還元するためには,競争する反応を抑制できる適切な電解系およびカソード触媒の開発が必要である.本研究の開始当初は,ナフィオン(Nafion)膜,アノード,カソードを一体化した膜-電極接合体を用いた固体高分子電解質型(SPE型)電解によるアンモニア合成を検討した.Pt,Ir,Ruなどの貴金属をカーボンブラック担体に担持したカソード触媒を用いて,カソード室に一酸化二窒素(N2O)の希釈ガスを供給し,カソード電位を一定に保つ定電位電解を行った.その結果,N2Oが反応で消費されている様子は確認できるものの,アンモニアの生成量は痕跡程度であった.消費されたN2Oの大部分は窒素(N2)に還元されていると考えられ,アンモニアが生成しているとしても強酸性のNafion膜に吸収されてしまうと考えられる.続いて,水酸化カリウム(KOH)水溶液を電解質として用いてアルカリ系の電解系を検討した.遷移金属元素を中心にもつ錯体をカソード触媒として用い,カソード室に一酸化窒素(NO)の希釈ガスを供給し,カソード電位を一定に保つ定電位電解を行った.その結果,カソードが接触するKOH電解液中にアンモニアが生成することを見出した.呈色紙による簡易的な定量によると,アンモニア生成量は,電解液150mL中に最大でも10mg/L以下であった.
This study aims at the construction of an electrolytic reaction system for the direct recovery of the acid compound from the electrolyte to the electrolyte. Electrolytic reaction at room temperature is necessary for activation of the electrolyte and for development of the appropriate electrolyte system. At the beginning of this study, Nafion membrane was integrated into membrane-electrode assemblies. The synthesis of Pt, Ir, Ru noble metals was investigated.Pt, Ir, Ru noble metals were supported on catalyst supports.Pt, Ir, Ru noble metals were supported on catalyst supports.Pt, Ir, Ru noble metals were supported on catalyst supports. The potential of the battery is constant. As a result, N2O is produced in reverse order. Most of the N2O in the production of N2 is absorbed by Nafion membrane, which is strongly acidic. The electrolyte system of aqueous solution of KOH is discussed. The migration of metal elements in the center of the body is a good catalyst for the use of a good room for an acidic element (NO) and a good supply of a good potential for electrolysis at a constant potential. As a result, the KOH electrolyte was found to be in contact with the electrolyte. Color paper is easy to quantify, and the maximum amount of electrolyte produced is 10mg/L or less in 150mL.
项目成果
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专著数量(0)
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