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NO吸着能と浄化能を併せ持つ触媒材料の開発

NOxを吸着して一挙に浄化する触媒

 本研究室では希薄NOxを効率的に吸着除去する材料を数多く開発してきた。その中でもMnOx-CeO2系複合酸化物は150℃以下の比較的低温で使用可能な吸着材料である。左上図のように、この材料はNOを酸化する能力と吸着する能力を兼ね備えており、効果的に希薄なNOxを取り除くことができる。

 この酸化物と水素活性化に有効なPd触媒を組合せた新しい触媒を開発した(右上)。多量のNOxをMnOx-CeO2表面に蓄積し、時々水素を導入するとNOxが一挙にN2へと還元できる。反応温度は150℃以下と低く、低濃度NOxの定温における浄化に利用できる。

関連論文

なぜこのような反応が起こるのか−−スピルオーバー(spillover)現象

 われわれはPd上で解離吸着した水素は、MnOx-CeO2表面上へと「ころがり出て(spillover)」そこに吸着しているNOxを還元してしまう(下図)ことを発見。スピルオーバーする水素はPd上への飽和吸着量より300倍も多いので、多量のNOxを一度に還元できる。この触媒は、スピルオーバーを有効利用した初めてのNOx浄化触媒である。