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氏名 東山 和寿 (氏名をクリックすると研究者総覧を参照できます) カナ ヒガシヤマ カズトシ
山下 寿生(客員教授)
所属 学部/施設 燃料電池ナノ材料研究センター
学科等  
講座/教室  
キーワード 不均一系触媒,水素製造・精製技術,燃料改質器,ハニカム触媒,固体高分子形燃料電池
研究タイトル ナノ材料を用いた水素製造・精製用触媒の高機能・高耐久・低コスト化の研究
研究概略
 固体高分子形燃料電池(PEFC)を用いた家庭用燃料電池システムには都市ガスやLPG等を水素に変換し燃料電池に供給する燃料処理装置が搭載されている。燃料処理装置には水素を製造する「水蒸気改質触媒」と「水性ガスシフト触媒」、更に燃料電池の性能を低下させる残留一酸化炭素(CO)を除去する「CO選択酸化触媒」がそれぞれ合わせて3〜4種類も設置されている。その結果、装置構造や制御システムが複雑化し、触媒の多さとともに装置コストを押し上げる大きな要因になっている。我々は、PEFCの本格普及に資することを目的として、高活性・高耐久・低コストの三つを同時に達成できる新しい電池材料や触媒の研究を進めている。
 これまで水素製造・精製用触媒の研究では、常圧噴霧プラズマ法による高活性・高耐久触媒の合成法を確立する一方、得られた触媒をハニカム化することでいずれの触媒も使用量を大幅に削減できることを明らかにした1-3)。更に全ての触媒をハニカム触媒とした1kW燃料処理装置を作製し実機による効果を検証した4)。また最近、「CO選択酸化触媒」に置き換えることで燃料処理装置の構造とシステムの大幅な簡略化が期待できる「CO選択メタン化触媒」の開発に成功した5,6)。

1) M. Watanabe et.al., Appl.Catal.B, 71, 237 (2007)
2) 木村、陳、山下、内田、渡辺、第100回触媒討論会A,3F02(2007)
3) 渡辺、内田、山下、渡辺、第100回触媒討論会A,3F05(2007)
4) 小森、木村、渡辺圭、高添、直井、山下、内田、渡辺、 第103回触媒討論会B,
 1P18(2009)
5) 宮尾、渡辺圭、木村、東山、山下、内田、渡辺、第103回触媒討論会B、2A07 
(2009)
6) 東山、宮尾、渡辺(圭)、小森、陳、山下、内田、渡辺、第16回燃料電池シンポジ
ウム、A22、 80(2009)



参考図(クリックすると別ページに拡大表示します。)
     
他者との類似研究との相違、優位性又は新規性
 
その他 研究段階 応用
研究期間 平成26年まで7年間程度
特許情報 あり
共同研究実績 実施中
共同研究希望 あり
その他実績  
 
 
科学研究費補助金分野
  分科 細目 キーワード
1 複合化学 環境関連化学 高機能触媒
2 材料化学 無機工業材料 セラミックス
3 プロセス工学 触媒・資源化学プロセス 触媒反応
4 プロセス工学 触媒・資源化学プロセス 触媒調製化学
5 プロセス工学 触媒・資源化学プロセス 触媒機能解析