新規回転式CVD法による高活性触媒材料の開発

使用新型旋转CVD方法开发高活性催化剂材料

• 批准号: 10F00365
• 负责人: 後藤 孝
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00365/
• 关键词: 触媒; 回転式化学気相析出; ナノ粒子; 水素製造; メタノール水蒸気改質; 回転式化学気相折出; ナタノール改質

光触媒や自動車排ガス触媒などの触媒反応は、触媒-担体-気相の三相界面で進行するため、反応比表面積が大きいほど触媒活性が高い。反応比表面積を増加させるためには、金属ナノ粒子をナノサイズのセラミックス担体粒子に均一に被覆する方法が最適である。これまで、CVD法を用いた粉末の被覆技術としては、粉末を送風によって反応容器内に浮遊させる流動床法が行われている。しかし、この方法で粉末を送風によって効率よく浮遊させるためには、約50μm程度の大きな凝集体を形成する必要があること、個々の粉末に対する被覆率や組成の制御が困難であること、ナノサイズの粉末を浮遊および捕集することが出来ないなどの問題がある。本研究で開発した粉体回転CVD装置では、ナノサイズの粉末であっても、担体表面に所望の材料を均一に析出させることが出来る。さらに、CVD法の特長を活かして、反応温度、炉内圧力などの合成条件を精密に制御することにより、析出粒子の形状や分散状態を制御することが出来る。本研究では、回転式CVD法により、種々の粉体(hBN、cBN、Al_2O_3、TB_2、SiC、AlN、ゼオライト、メソポーラスシリカ)上にNiナノ粒子を析出させた。cBNおよびAlN粉体ではNiナノ粒子の析出と伴いカーボンナノチューブ(CNT)も生成したが、他の粉体ではCNTが生成しなかった。比表面積の最も大きいメソポーラスシリカ粉体では、数nmのNiナノ粒子がナノポアに充填し、水素製造速度が最も大きかった。また、その水素製造速度は、これまで報告された他の触媒(Ni、Cuなど)よりも大きかった。

Photocatalyst and automatic exhaust catalyst, catalyst reaction, catalyst-carrier-gas three-phase interface, reaction specific surface area is large, catalyst activity is high The method of uniform coating of metal particles is most suitable for increasing the specific surface area of the particles. The powder coating technology used in CVD method and the fluidized bed method used in the fluidized bed method are as follows: This method is necessary for the formation of a large aggregate of powder of about 50μm in size, such as powder supply efficiency, flotation efficiency, and collection efficiency. In this study, we developed a CVD device for powder deposition and uniform deposition of desired materials on the surface of the support. In addition, the characteristics of CVD method, reaction temperature, furnace pressure and synthesis conditions are precisely controlled, and the shape and dispersion of precipitated particles are controlled. In this study, Ni particles were precipitated from the powders (hBN, cBN, Al_2O_3, TB_2, SiC, AlN, etc.) prepared by reverse CVD. cBN and AlN powders are prepared by precipitation of Ni particles and CNT formation. The maximum specific surface area of Ni particles is the maximum specific surface area of Ni particles. The maximum specific surface area of Ni particles is the maximum specific surface area of Ni particles. The production rate of water element is higher than that of other catalysts (Ni, Cu).

项目成果

Preparation of catalytic nanoparticle on ceramic powder by rotary chemical vapor depositio

旋转化学气相沉积陶瓷粉末制备催化纳米粒子

• 发表时间: 2011
• 作者: Zhang Jianfeng;Tu Rong;Goto Takashi
• 通讯作者: Goto Takashi

Preparation of Ni-precipitated hBN powder by rotary chemical vapor deposition and its consolidation by spark plasma sintering

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.04.170
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: Jianfeng Zhang;R. Tu;T. Goto

Effect of sintering and annealing temperatures on the transparency of SiO_2 glass by spark plasma sintering

烧结和退火温度对放电等离子烧结SiO_2玻璃透明度的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Zhang Jianfeng;Tu Rong;Goto Takashi
• 通讯作者: Goto Takashi

Microstructure and catalytic activities of mesoporous silica supported Ni nanoparticles prepared by rotary CVD

旋转CVD法制备介孔二氧化硅负载Ni纳米粒子的微观结构和催化活性

• 发表时间: 2012
• 作者: Zhang Jianfeng;Tu Rong;Goto Takashi
• 通讯作者: Goto Takashi

SPS of Al_2O_3-cBN composite usins CVD Ni precipitated cBN powder

采用CVD Ni沉淀cBN粉末的Al_2O_3-cBN复合材料的SPS

• 发表时间: 2010
• 作者: Jianfeng Zhang;Rong Tu;Takashi Goto
• 通讯作者: Takashi Goto