窒素酸化物の吸蔵機能を有する層状複合酸化物触媒の開発と応用

具有氮氧化物存储功能的层状复合氧化物催化剂的研制及应用

基本信息

批准号：
09750926
负责人：
町田正人
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、二重層状銅酸化物La_<2-x>Sr_<1+x>Cu_2O_6(Sr系)を新たに合成し、そのNO吸収脱離特性を詳細に検討した。われわれがこれまで報告しているLa_<2-x>Ba_xSrCu_2O_6(Ba系)のNO吸収特性との違いに着目し、固体構造および物性との相関を明らかにした。Sr系のNO吸収量および吸収速度(250℃)は、酸素欠陥の配列に起因する斜方晶超格子の生成に伴って増加し、x=1.4で最大値を示した。XRDおよびFT-IR測定によると、NO吸収はインターカレーションではなく、硝酸塩・亜硝酸塩の形成によって進行する。吸収後の試料を加熱すると,370、450および530℃にNO脱離ピークを与えるが、N_2の脱離はほとんど認められない。すなわち、Sr系では可逆的にNOが脱離する。また、水蒸気存在下、試料に1%NOを供給しながら、吸収温度(250℃)と脱離温度(500〜700℃)との間で温度スウィングを繰り返したところ、50サイクル以上にわたって安定したNO除去と放出が繰り返されることが分かった。以上の結果、二重層状銅酸化物La_<2-x>M_xSrCu_2O_6(M=Ba,Sr)はいずれも置換に伴って生じる規則的酸素欠陥構造において、高いNO吸収性を示すことが明らかになった。Ba系が層間へのインターカレーションによってNOを格子内に取り込むのに対して、Sr系は硝酸塩もしくは亜硝酸塩の形成によってNO吸収を引き起こす。吸収NOのN_2としての解離的放出はBa系についてのみ認められ、インターカレーションに特有の現象である。このようなNOに対する異なる反応性はアルカリ土類元素の塩基性とイオン半径に依存すると推定される。BaはSrに比べて強い塩基性を示すため、NOとの反応性に富む。また、アルカリ土類元素はCUO_5層間に位置するため、イオン半径の大きいBaはより大きな層間距離を生じる。このため、NOインターカレーションを引き起こす上での立体的障害も比較的小さいことが予想される。

在这项研究中，新合成了双层氧化物LA_ <2-x> sr_ <1+x> Cu_2O_6（SR系统），并详细研究了其没有吸收和解吸特性。我们专注于LA__ <2-x> ba_xsrcu_2o_6（BA系统）的无吸收特性之间的差异，我们已经报告了迄今已报告的，以及与固体结构和物理特性的相关性。由于氧缺陷的排列，SR系统（250°C）的无吸收量和吸收率随着正交超晶格的形成而增加，并且最大值在x = 1.4时表示。根据XRD和FT-IR测量值，没有吸收不是通过插入而而是通过硝酸盐和硝酸盐的形成而进行。加热吸收样品在370、450和530°C下没有解吸峰，但是N_2几乎没有解吸。也就是说，在SR系统中不可逆。此外，当温度在吸收温度（250°C）和解吸温度（500-700°C）之间重复温度摇摆时，在水蒸气存在下为样品提供1％不向样品提供了1％，发现稳定的不移除和释放在50个周期内重复。结果，据表明，两种双层氧化铜LA_ <2-x> m_xsrcu_2o_6（m = ba，sr）在常规的氧缺陷结构中均具有较高的无吸收特性。 BA系统通过插入将NO纳入晶格中，而SR系统则通过硝酸盐或亚硝酸盐的形成诱导NO吸收。仅在BA系统中观察到吸收NO的解离性释放，因为N_2是互插的一种现象。据估计，对NO的反应性不同取决于碱地球元素的碱性和离子半径。 BA比SR表现出更强的碱性，并且具有高反应性，NO。此外，由于碱性地球元件位于CUO_5层之间，因此具有较大离子半径的Ba会产生较大的层间距离。因此，预计不会导致插入的空间障碍也相对较小。