Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

令和3年度(2021年度)は，主にNi@Silicalite-1の開発と600℃と850℃におけるDRM反応試験を実施した．アモルファスシリカに酸化ニッケル（Niフィロシリケート，Ni-PS）を固定化したNi-PS/SiO2をNi源としてゼオライト合成母液に投入し，水熱処理を施すことにより，Silicalite-1の1次粒子粒界にNi-PSが形成された．水素還元後にNi-PS中の酸化Ni種が還元されてNi微粒子となりSilicalite-1の1次粒子粒界，すなわちゼオライト粒子内にNi微粒子が内包されたNi@Silicalite-1触媒が得られた．同様の方法により，Co-PS/SiO2をCo金属源とし，Co微粒子を内包させたCo@Silicalite-1の調製も成功した．
Niフィロシリケートの担持量は還元後のNi微粒子サイズに影響する．Ni担持量3wt%～5wt%のNiフィロシリケートをゼオライト合成母液に投入し，Ni@Silicalite-1を調製した（Ni担持量は0.5wt%～3wt%）．Ni担持量が2wt%までのNi@Silicalite-1では，Silicalite-1粒子内に微粒子状のNiが固定化されていることを確認した．上記で調製したNi@Silicalite-1を触媒に用い，メタンの二酸化炭素改質反応（DRM反応）活性試験を実施した．常圧固定床流通式反応器を用い，標準的な反応条件は原料ガス比CO2/CH4=1.0，反応温度650℃と850℃とする．低反応温度（650℃）でDRM反応を実施した．反応前後の触媒のNi粒子サイズは約5nm程度であり，シンタリングが抑制されていることを確認した．また，反応前後における細孔容積と結晶性の変化は微笑であり，炭素析出量は0.5wt%程度以下に抑制されていることを確認した．

【研究分担者】
木村健太郎	東京工業大学	物質理工学院	助教	(Kakenデータベース)
藤墳大裕	東京工業大学	物質理工学院	助教	(Kakenデータベース)