Synthesis of a catalyst-loaded SiC material from Si-based polymer

ケイ素系ポリマーからの触媒担持SiC材料の合成

出崎 亮; 杉本 雅樹; 吉川 正人

Idesaki, Akira; Sugimoto, Masaki; Yoshikawa, Masahito

近年、水素製造の分野においてガス分離材への応用のため、触媒担持セラミック材料が開発されている。一般的には、アルミナやシリカ等の酸化物系セラミックスが母材として利用されているが、高温,強酸・強アルカリ,水蒸気等に対する耐性の面で非酸化物系セラミックスに劣る問題がある。ケイ素系ポリマーは非酸化物系セラミック材料を合成するための前駆体として利用されており、その高い成形性や他の物質とのブレンドのしやすさなどの特性を活かして、われわれはこれまでに平均繊維径6mのSiC繊維や水素分離用SiC膜を開発している。本研究では、触媒性能を有する非酸化物系セラミックスである炭化ケイ素(SiC)を開発するため、ケイ素系ポリマーと酢酸パラジウムからなる新規な前駆体を合成した。この前駆体を焼成することにより得られたPd-SiC系材料は一酸化炭素を酸化して二酸化炭素を生成する触媒作用を示し、本研究で合成した前駆体が触媒担持セラミック材料を製造するうえで有効であることを明らかにした。

Recently, catalyst-loaded ceramic materials have been developed to apply for gas separators in the engineering field of hydrogen generation. Oxide ceramics of alumina and silica are used for the matrix in that field. However, the oxide ceramics are inferior to non-oxide ceramics in the point of resistance for high temperature, strong acid or alkali, hot steam, and so on. Si-based polymers are used as precursors for Si-based non-oxide ceramics. They have a good point of high formability and ability to form polymer blends with various materials. So far, we have established a fabrication technique of SiC products such as a fine fiber with average diameter of 6m and a membrane for hydrogen separation. In this work, we fabricate a catalyst-loaded SiC material from a blend of Si-based polymer and transition metal compound. The catalyst-loaded SiC material showed a catalytic performance of evolution of CO gas oxidizing CO gas.