Effect of additive on the catalytic activity of mixed metal oxide catalyst prepared by thermal decomposition of cyano complex

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令和４年度は４価セリウムイオンを含む金属シアノ錯体から，同イオンを含有するペロブスカイト型酸化物の合成と還元挙動について重点的に検討した．その結果，下記の①から④に関する知見を得た．①原料K3[Fe(CN)6]に金属比が異なるLa(NO3)3，Ce(NO3)3を加えることで，目的のLa1-xCex[Fe(CN)6]結晶（酸化物前駆体）を得ることができた．用いた金属硝酸塩の金属比と得られた複核シアノ錯体結晶中の金属比はおおむね一致することを元素分析により確認した．②得られた複核金属シアノ錯体の熱焼成後の試料の粉末X線回折を測定したところ，x=0.15未満ではペロブスカイト型構造のみの粉末X線回折パターンであったが，x=0.15 以上ではペロブスカイト型構造に加え，蛍石型構造の粉末X線回折パターンが確認された．また，ペロブスカイト型構造に帰属される粉末X線回折ピークはxの増加とともに高角度側へシフトした．これらの結果から，ペロブスカイト型酸化物中にセリウムイオンが固溶していることが推定された．③X線光電子測定から複核金属シアノ錯体の焼成後の酸化物表面には４価のセリウムおよび３価の鉄イオンが存在することが明らかとなった．④水素の昇温還元測定では，400℃付近にCeO2やLaFeO3単独試料とは異なる還元ピークが複核金属シアノ錯体の焼成後の酸化物には認められた．これらの結果を総合してLaFeO3格子の陽イオンサイトの一部にセリウムイオンが置換していると推定した．また，セリウムイオンを含有したLaFeO3酸化物についてシアノシリル化触媒反応（液相反応）を実施したところ，セリウムイオン含有LaFeO3酸化物はCeO2やLaFeO3の酸化物より活性は高く，x=0.11で最大活性を示すことが明らかとなった．