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延世大、二酸化炭素資源化のためのニッケル触媒のメカニズムを究明

経済的かつ安定した触媒を開発


韓国の研究チームが二酸化炭素やメタンなど気候の変化を起こす温室ガスの資源化の可能性を提示した。

韓国研究財団は延世大学校のノ・ヒョンソク教授研究チームが二酸化炭素の捕集と活用が可能な高性能のニッケル触媒のメカニズムを解明したと3月25日に発表した。

代表的な温室ガスである二酸化炭素は構造的に安定しており化学的な変換が難しい。また大部分が高温で化学反応が進むだけに触媒の安全性を確保することが困難だった。

研究チームは高性能の二酸化炭素開発反応用触媒を開発するために二酸化炭素改質反応で高い活性を示すニッケル(Ni)、触媒活性を増進させるセリア(CeO2)、熱的安定性をもつジルコニア(ZrO2)から構成される触媒を開発した。そして安価な酸化マグネシウム(MgO)を添加して経済性を高めつつ200時間以上高い活性を維持する高性能の触媒を開発することに成功した。

研究チームは製造した触媒を二酸化炭素改質反応に用いて性能を比較した結果、触媒の性能に影響をおよぼす主要な因子が活性物質であるニッケル粒子の大きさであることを確認した。セリアの含有量が高いほど触媒構成物質間の相互作用が強化され触媒反応に有利なナノレベルの小さなニッケル粒子が形成されることも確認した。

構成比率によって触媒の特性が変化するメカニズムを解明したことで、経済的かつ安定したニッケル触媒の開発の道を開いた。

研究に当ったノ・ヒョンソク教授は「ニッケル、セリア、ジルコニア、酸化マグネシウムで構成される二酸化炭素触媒の重要なメカニズムを究明したことで二酸化炭素改質反応により生産できる高付加価値化学物質の生産工程の商用化の可能性が確認できた。今後も発電所や製鉄所などから排出される二酸化炭素資源化のための触媒と反応器などの実用化のための研究を続けて行きたい」と話している。

研究結果は化学分野の学術誌『Green Chemistry』3月号に掲載された。






[2018-03-27]

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