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松村 大樹; 谷口 昌司*; 田中 裕久*; 西畑 保雄
no journal, ,
福島第一原子力発電所の事故においては、原子炉内部から水素が大量に発生し、水素爆発を引き起こして多量の放射性物質を環境へと拡散させる要因になった。金属微粒子触媒を用いての水生成反応を利用した水素除去装置は、外部電源喪失時においても水素を処理することができ、有効な水素ハンドリング技術と考えられる。現在、資源エネルギー庁の「発電用原子炉等安全対策高度化技術基盤整備事業(水素安全対策高度化)」において、触媒を利用した水素除去システムの研究開発が進められている。本研究は、昇温反応法(TPR)と実時間分割XAFSの連動測定(TPR-XAFS)を利用して、水生成反応時における触媒の構造変化を明らかにし、特にCOによる反応阻害効果を詳しく理解することを目的とした。結果、通常のPt金属微粒子においては、COが存在する条件では室温にて微粒子表面がCOに覆われることで反応が失活化し、120度付近でCOが酸化反応を起こすと同時に表面が酸化され、水生成反応が進行することが解った。一方、セリア-ジルコニア-イットリア複合担体上のPt金属微粒子においては、室温でも表面酸化が進行し、COによる阻害効果が低減され、水生成反応も進行することが明らかになった。
松村 大樹; 辻 卓也; 岡島 由佳*; 西畑 保雄
no journal, ,
Metal nanoparticles have been widely used as heterogeneous catalysts because of their large specific surface area. However, they are also expected to show peculiar performance originated in the nanometer scale, which is sensitive to the change of atmosphere and temperature. We have developed the combination observation system of temperature-programmed reaction (TPR) which shows performance of nanoparticles and X-ray absorption fine structure (XAFS) which has element selectivity. The TPR-XAFS technique was applied for water formation reaction on Pt metal nanoparticle catalysts. We have demonstrated that the feature of TPR-XAFS technique for understanding surface chemistry.