N_2O分解反応における酸化カルシウム触媒の作用状態

N_2O分解反应中氧化钙催化剂的工作状态

• 批准号: 06750808
• 负责人: 薩摩 篤
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750808/
• 关键词: 酸化カルシウム触媒; N_2O分解反応; 構造敏感性

N_2Oは成層圏ではオゾン層破壊要因であるNOの前駆体となり、また地球温暖化ガスの1つに数えられるため、燃料燃焼起源のN_2O排出の抑制は、近い将来問題となるに違いない。申請者は先にN_2Oの直接分解反応において、酸化カルシウム(CaO)が高い活性を示し、また本反応が酸素共存下、炭化水素共存下でも進行することを見いだしている。本研究ではCaO触媒上でのN_2O分解反応における作用状態を明らかにする一環として、出発原料の異なるCaO触媒を用い、N_2O分解反応とCaO触媒の表面構造との関係について検討した。CaO触媒はCaCO_3あるいはCa(OH)_2をHe流通中、1173Kで2時間焼成して得た。CaO触媒の表面積はCaCO_3(BET表面積=42.2m^2g^<-1>)がCa(OH)_2原料(BET表面積=12.3m^2g^<-1>)に比べて高いかった。熱重量分析およびXRDによりこれらはCaOの単一相となっていることが確認されている。これらの触媒を用いてN_2O分解反応を行い表面積当りのN_2O分解反応速度を比較したところ、CaCO_3原料からのCaO触媒はCa(OH)_2原料からのそれに比べて高い活性を示した。また、SEM観察からはそれぞれの触媒のCaO結晶の形態に大きな差はないが、CaCO_3原料からのものではCaO結晶はより細かい粒子からなることがわかった。粒子径が小さく高表面を持つCaOがN_2分解反応に対して高い活性を示すことは、本反応が構造敏感反応であることを示している。すなわち、配位不飽和なサイトの多いCaO粒子のエッジあるいは凹凸の多い部分において、よりN_2O分解が進行していることが明らかとなった。

N_2O是地层区域臭氧层臭氧层的前体，被算作全球变暖气体之一，因此抑制N_2O发射是燃料的来源，必须是近乎近的问题。未来。申请人在N_2O的直接分解反应中赢得了氧化钙（CAO）的高活性，并发现该反应在氧气共存和氢共存下进行。在这项研究中，作为CAO催化剂的一部分，具有不同的出发原材料，将N_2O分解与CAO催化剂的表面结构之间的关系作为本研究的一部分进行了检查。通过在HE分布期间，通过烘烤CACO_3或CA（OH）_2烤2小时获得CAO催化剂。与Ca（OH）_2原材料（BET表面积= 12.3m^2G^<-1）相比>）。热量分析和XRD已证实这是CAO的单相。使用这些催化剂，将N_2O拆卸反应与表面积累的N_2O分解反应速度进行了比较，并且来自CACO_3原材料的CaO催化剂高于CA（OH）_2原料的CAO催化剂。另外，从SEM观察结果中，每种催化剂的CAO晶体的形式没有显着差异，但是发现CAO晶体由CACO_3原材料的更多颗粒组成。 CAO的高活性具有较小的颗粒直径和对N_2分解反应的高表面，表明该反应是结构性敏感反应。换句话说，据透露，N_2O拆卸在带有许多不饱和位点的CAO颗粒的边缘或不平坦的部分中进行。