【研究分野】物理化学

【研究領域課題番号】19550008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

表面 / 界面 / 密度汎関数法 / ベンゼン酸化 / ゼオライト / TAP / レニウム / バイオガス / 合成ガス / 表面設計 / 蛍光寿命 / 光脱離 / 光反応 / テンソルLEED / ナノ粒子 / 結晶成長機構 / 電子刺激脱離 / パルス分子線 / 動的モンテカルロ法 / 遺伝的アルゴリズム

【研究成果の概要】

表面化学反応の速度の測定法の確立と高活性を示す触媒を設計するための指針を確立することを目的として、本研究を遂行した。電子刺激脱離装置にパルス分子線と窒素レーザー励起を組み込んだ。TAP装置の改良を行い、シリカ担持ニッケル触媒のバイオガスから合成ガスへの変換過程を測定した。固定化可能なイオン液体を開発し、有効な触媒を開発した。また、コバルト酸化物、コバルト水酸化物のナノ結晶の形状制御と、それらの触媒反応への応用を行った。密度汎関数法を用いて、ルテニウム固定化触媒と、ゼオライト担持レニウム固定化触媒の活性構造と反応機構を解明した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】触媒・資源化学プロセス

【研究領域課題番号】18106013 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

燃料電池触媒 / 選択酸化反応 / ベンゼン酸化 / PROX反応 / 触媒設計 / ナノ粒子 / クラスター / 時間分解解析 / XAFS / 触媒活性構造 / 反応機構 / 燃料電池 / 触媒表面 / リフォーミング / 触媒活性表面 / 選択酸化 / 触媒機能解析 / 構造解析 / 時間分解 / 触媒 / 表面 / in-situ解析 / PROX / 時間分解XAFS / 水素製造

【研究成果の概要】

時間分解X線吸収微細構造(XAFS)法を用いて、触媒反応中の活性構造自身の構造速度論/ダイナミクス論の新たな研究分野を開拓し、環境・エネルギー及びグリーンケミストリーに関連した選択触媒反応の動的解析を行った。その結果、ベンゼンからの直接フェノール合成触媒を発見及び燃料電池用PROX新規触媒を開発し、それらの活性構造を提案した。また、燃料電池カソード白金系触媒の構造・電子状態のヒステリシス挙動や新たな素反応過程を見いだした。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2006 - 2011

【配分額】110,890千円 (直接経費: 85,300千円、間接経費: 25,590千円)