論文内容の要旨
本研究では,アパタイト型化合物を担体とした貴金属触媒について,特に自動車排ガス 浄化用触媒としての利用を検討した。具体的には,アパタイト型構造を有する,希土類,
アルカリ土類またはアルカリ金属を含むケイ酸塩またはリン酸塩を担体とした貴金属触媒 の物性とC3H6による NO還元特性を評価し,担体組成の違いが貴金属種の化学状態に及 ぼす影響と触媒活性の関係について検討を行った。また,排ガス浄化反応に関連するC3H6 酸化,CO-NO反応等に対する活性と触媒の組成,物性との関連についての検討から,反応 メカニズムとアパタイト化合物担体の役割について考察した。以下に各章の概要を記す。
第 1 章「緒論」では本研究の背景と自動車排ガス浄化用触媒の概要および既往の研究に ついて述べた。さらに,アパタイト型化合物の結晶構造および化学的な特徴と機能材料と しての応用例を示すとともに,環境浄化触媒材料としての利用に向けた指針を得るための 戦略を述べた。
第2章「アパタイト型ケイ酸塩担持Pt触媒のNO還元特性」では,アパタイト型ケイ酸 塩を担体としたPt触媒のNO還元に対する触媒活性と,触媒の諸物性の評価を行った。ま た,活性種である Pt の化学状態に注目し,担体組成,特にアルカリ土類金属の種類が Pt 種の還元特性に及ぼす影響と,触媒活性の関係について述べた。
第3章「アパタイト型リン酸塩担持Pt触媒のNO還元特性」では,アパタイト型リン酸 塩を担体としたPt触媒のNO還元特性に対する触媒活性と,触媒の諸物性および活性種で
氏 名(本籍) 小野 富雅(岩手県)
専攻分野の名称 博士(工学)
学 位 記 番 号 工博甲第206号 学位授与の日付 平成25年9月25日 学位授与の要件 学位規則第4条第1項該当
研 究 科 ・ 専 攻 工学資源学研究科(機能物質工学)
学 位 論 文 題 名 アパタイト型化合物の環境浄化触媒材料としての利用に関する 研究
論 文 審 査 委 員 (主査)教授 菅原 勝康
(副査)教授 林 滋生 (副査)教授 進藤 隆世志 (副査)教授 後藤 猛
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あるPtの化学状態を評価した。その結果,Sr10(PO4)6(OH)2をPt触媒担体とすることで,
実用材料のγ-Al2O3を担体とした触媒よりも低温でNO還元活性が発現することを明らか にした。また,アパタイト型化合物担体のPt種の化学状態への影響と,触媒活性の関係に ついて述べた。
第4章「アパタイト型リン酸塩担持Pd触媒のNO還元特性」では,アパタイト型リン酸 塩を担体としたPd触媒のNO還元活性と,Pd種の化学状態および還元特性を評価した。
評価結果より,Pd種の還元特性に担体組成が及ぼす影響と触媒活性の関係について述べた。
第5章「アパタイト型化合物担持Pt触媒上でのNO還元反応機構」では,アパタイト型 化合物担持Pt触媒の,NO還元特性に対する還元剤およびO2濃度の影響と,C3H6,NO 酸化反応等に対する触媒活性を検討し,排ガス浄化反応機構とアパタイト型化合物担体の 役割について考察した。
第6章「終章」では,本研究の総括として各章のまとめと今後の展望について述べた。
論文審査結果の要旨
本研究では,アパタイト型化合物を担体とした貴金属触媒について,特に自動車排ガス浄 化用触媒としての利用を検討した。具体的には,アパタイト型構造を有する,希土類,ア ルカリ土類またはアルカリ金属を含むケイ酸塩またはリン酸塩を担体とした貴金属触媒の 物性とC3H6によるNO還元特性を評価し,担体組成の違いが貴金属種の化学状態に及ぼ す影響と触媒活性の関係について検討を行った。また,排ガス浄化反応に関連する C3H6 酸化,CO-NO反応等に対する活性と触媒の組成,物性との関連についての検討から,反応 メカニズムとアパタイト化合物担体の役割について考察した。以下に各章の概要を記す。
第 1 章「緒論」では本研究の背景と自動車排ガス浄化用触媒の概要および既往の研究に ついて述べた。さらに,アパタイト型化合物の結晶構造および化学的な特徴と機能材料と しての応用例を示すとともに,環境浄化触媒材料としての利用に向けた指針を得るための 戦略を述べた。
第2章「アパタイト型ケイ酸塩担持Pt触媒のNO還元特性」では,アパタイト型ケイ酸 塩を担体としたPt触媒のNO還元に対する触媒活性と,触媒の諸物性の評価を行った。ま た,活性種である Pt の化学状態に注目し,担体組成,特にアルカリ土類金属の種類が Pt 種の還元特性に及ぼす影響と,触媒活性の関係について述べた。
第3章「アパタイト型リン酸塩担持Pt触媒のNO還元特性」では,アパタイト型リン酸 塩を担体としたPt触媒のNO還元特性に対する触媒活性と,触媒の諸物性および活性種で あるPtの化学状態を評価した。その結果,Sr10(PO4)6(OH)2をPt触媒担体とすることで,
実用材料のγ-Al2O3を担体とした触媒よりも低温でNO還元活性が発現することを明らか にした。また,アパタイト型化合物担体のPt種の化学状態への影響と,触媒活性の関係に
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ついて述べた。
第4章「アパタイト型リン酸塩担持Pd触媒のNO還元特性」では,アパタイト型リン酸 塩を担体としたPd触媒のNO還元活性と,Pd種の化学状態および還元特性を評価した。
評価結果より,Pd種の還元特性に担体組成が及ぼす影響と触媒活性の関係について述べた。
第5章「アパタイト型化合物担持Pt触媒上でのNO還元反応機構」では,アパタイト型 化合物担持Pt触媒の,NO還元特性に対する還元剤およびO2濃度の影響と,C3H6,NO 酸化反応等に対する触媒活性を検討し,排ガス浄化反応機構とアパタイト型化合物担体の 役割について考察した。
第6章「終章」では,本研究の総括として各章のまとめと今後の展望について述べた。
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