Metallurgy of foil-type metal catalysts using nanocarbon synthesis as a probe reaction

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本研究の目的は、ナノカーボン合成において、ナノカーボンの構造・形態が活性サイトとなる金属種の表面状態・構造に非常に敏感であることを利用することで、箔型金属触媒の活性部位を直接評価する新規なキャラクタリゼーション法として、ナノカーボン合成反応をプローブにすることを提案しその有効性を検証することである。本年度は、金属箔表面に存在する結晶配向面、粒界、格子欠陥、結晶歪の効果に着目し圧延銅箔におけるNO+CO反応の触媒特性と表面組織変化の相関を調査した。圧延銅箔の反応特性（ヒステリシスにおける活性向上）は，従来の担持銅触媒と大きく異なることが分かった。また、反応前後の圧延銅箔の表面構造を比較すると、反応後に結晶粒界が顕著になり、また結晶方位によって表面状態が変化していることが確認された。圧延銅箔のNOおよびCOとの表面反応性の結果から、これらの原因は主にNOによる酸化であることが判明した。その結果、NO+CO反応時の酸化還元過程で形成されるマイクロファセット（粒界部など）を有する荒れが反応サイトとして重要な役割を果たすため、活性度の向上が認められた。