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窒素酸化物(NOx)浄化触媒の開発

 自動車や工場から排出される窒素酸化物(NOx)は酸性雨や光化学スモッグなどの環境汚染の原因となるため、 その浄化が強く求められています。 しかし、NOxの分解は非常に困難であるため、実際のラインには浄化用触媒に加えて、アンモニアなどの還元剤を 供給する必要があり、コスト面や安全性で課題が指摘されています。 これに対して、今中研究室では希土類酸化物の特殊な結晶構造(立方晶C型構造)を応用して還元剤なしでも NOxを浄化できる触媒の開発に取り組み、世界で初めて還元剤を使用せずにNOxをN2とO2に ほぼ完全に分解出来る触媒の開発に成功しました。

 現在では、触媒性能や耐久性の更なる向上を目指して、様々な希土類酸化物を用いた触媒を開発しています。
立方晶C型構造
【日刊工業新聞 平成21年9月28日】


[最近の論文や総説など]
  • D.R. Hu, N. Nunotani, and N. Imanaka, "Direct Decomposition of N2O over Co3O4/ZrSn1-xFexO4-δ Catalysts," Funct. Mater. Lett., 16, 2350023:1-4 (2023).
  • D.R. Hu, N. Nunotani, and N. Imanaka, "Direct Decomposition of Nitrous Oxide by Rhodium Supported on ZrSnO4," Funct. Mater. Lett., 16, 2350016:1-4 (2023).
  • D.R. Hu, N. Nunotani, and N. Imanaka, "Novel Cobalt-doped ZrSnO4 Catalysts for Direct Nitrous Oxide Decomposition," Int. J. Appl. Ceram. Technol., 20, 966-971 (2023).
  • C.M. Cho, N. Nunotani, and N. Imanaka, "Direct N2O Decomposition over Yb2O3-CuO Catalysts with C-type Cubic Structure," Funct. Mater. Lett., 13, 2050040:1-4 (2020).
  • C.M. Cho, N. Nunotani, and N. Imanaka, "Effect of Oxygen Vacancies on Direct N2O Decomposition over ZrO2-Y2O3 Catalysts," J. Asian Ceram. Soc., 7, 518-523 (2019).
  • N. Nunotani, R. Nagai, and N. Imanaka, "Direct Catalytic Decomposition of Nitrous Oxide Gas over Rhodium Supported on Lanthanum Silicate," Catal. Commun., 87, 53-56 (2016).
  • S. Tsujimoto, T. Masui, and N. Imanaka, "Fundamental Aspects of Rare Earth Oxides Affecting Direct NO Decomposition Catalysis," Eur. J. Inorg. Chem., 2015, 1524-1528 (2015).
  • S. Tsujimoto, K. Mima, T. Masui, and N. Imanaka, "Direct Decomposition of NO on C-type Cubic Rare Earth Oxides Based on Y2O3," Chem. Lett., 39, 456-457 (2010).
  • N. Imanaka, T. Masui, and H. Masaki, "Direct Decomposition of Nitric Oxide over C-Type Cubic (Gd1-x-yYxBay)2O3-y Solid Solutions," Adv. Mater., 19, 3660-3663 (2007).

  • 立方晶C型希土類三二酸化物の格子内間隙を利用した亜酸化窒素の直接分解, 布谷直義, 今中信人, 触媒, 65(4), 228-232 (2023).
  • 新しい希土類酸化物触媒によるNOの直接分解, 今中信人, 布谷直義, 化学工業, 70(7), 6-10 (2019).
  • 希土類酸化物による窒素酸化物の直接分解, 今中信人, 布谷直義, 触媒技術の動向と展望2019, , 17-23 (2019).
  • 通すだけで窒素酸化物を浄化できる新しい触媒, 辻本総一郎, 増井敏行, 今中信人, マテリアルインテグレーション, 24, 29-36 (2012).

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