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固体酸化物の格子酸素と金属の協奏機能をもつ水素製造用触媒に関する研究

固体氧化物晶格氧与金属协同作用制氢催化剂的研究

基本信息

批准号：
20037062
负责人：
松方正彦
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

再生可能な資源であるバイオマスのエネルギー転換方法は様々あるが、ガス化に伴い生成し装置閉塞を引き起こすタール(主要構造のうち芳香族炭化水素)と蒸留濃縮によるエネルギーロスが問題となっている発酵エタノールに注目した。一方で水素はアンモニア合成、石油精製での大需要に加え燃料電池のエネルギー源として期待される重要な分子であり、その水素は芳香族炭化水素(トルエン)やエタノールの水蒸気改質反応によって得ることができるが、活性・選択性・安定性が十分といえる触媒は現状開発されていない。そこで我々はこの反応の触媒の開発を目的とし、研究を行ってきた。トルエン水蒸気改質は高選択性かつ安価なニッケル触媒が有望であるが、炭素析出の抑制が課題となる。そこで触媒担体にペロブスカイト型酸化物を適用することで格子酸素の反応への寄与を期待し、調製・改良を進めてきた。その結果見出したNi/La0.7Sr0.3Al0x触媒は参照用触媒のNi/g-Al203に比べトルエン転化率約2倍、炭素析出量およそ1/4という優れた性能を示した。エタノール水蒸気改質では反応中間体であるアセトアルデヒドを分解することなく改質する選択性が求められることを明らかにし、更にCo/SrTi03やCo/a-Al203触媒への様々な金属添加を試みた結果、鉄の微量添加が改質の促進および分解の抑制に非常に有効であることを見出した。Fe/Co触媒のSTEMおよびEDX分析により、FeはCo粒子内あるいは粒子表面に選択的に存在することを確認し、Fe/Coが同一担体上に担持されたときにのみ選択性に変化を及ぼすことも示され、FeとCoはシナジー効果を発現していることを明らかにした。

There is a possibility that the resources may be used in the production of high-quality water (mainly aromatic carbonized water). This is the most important part of the system, and it is possible to use the equipment to improve the performance of the system. It is necessary to increase the amount of water in the fuel cell, the source of the oil, the source of the fuel cell, the source of the fuel cell. We should pay attention to the use of the catalyst for the purpose of research and research. It is expected that the catalyst will be changed from steam to steam to improve the selectivity of the catalyst, and the carbon precipitation will inhibit the production of carbon. The carrier of the catalyst, the acid compound of the catalyst carrier, was sent to the expectation and improved by the lattice acid. The results showed that the conversion rate of Ni/La0.7Sr0.3Al0x catalyst was about 2 times higher than that of Ni/g-Al203 catalyst, and the carbon release rate was about 2 times higher than that of rare earth catalyst. In the process of water vapor modification, the chemical decomposition method was used to analyze the chemical composition of the metal. The Co/SrTi03 Co/a-Al203 catalyst was used to modify the metal addition test results, and the trace addition method was used to promote decomposition inhibition. Fe/Co catalyst "STEM", "EDX analysis", "Fe", "Co", "particle surface", "presence", "confirmation", "support" on the same carrier, "elective" and "optional", "Feed Co" shows that the results show that the particles do not show that they are valid.