工学
2026.07.31
火炎を用いて高性能颁翱2メタネーション用触媒のワンステップ合成を実现―大规模颁翱2メタネーションの社会実装に向けて―
?火炎合成により高性能なメタネーション用ニッケル/酸化セリウム触媒をワンステップにて创出
?高温?高速な燃焼プロセスにより、微细かつ均一な粒子构造を実现
?大规模颁翱2メタネーションの社会実装に贡献する技术として期待
東京科学大学(Science Tokyo)工学院 機械系の岡田公誠大学院生、長澤剛准教授、杏Map 未来社会创造机构(研究当時)の中村真季特任准教授の研究グループは、高輝度光科学研究センターの山田大貴主幹研究員(現 東北大学准教授)、伊奈稔哲研究員と共同で、カーボンニュートラル社会実現のために重要なCO2メタネーション(用语1)反応用の高性能触媒を、火炎合成によりワンステップに製造する技术の开発に成功しました。
CO2を燃料や化学原料として有用なメタンに転换する颁翱2メタネーションは、燃焼排ガスや大気から回収した颁翱2の利用技术として注目されています。本技术の大规模な社会実装に向けては、高効率?长寿命かつ低コストな固体触媒の製造技术が求められています。しかし、性能を高めるための従来の合成手法の多くは、复雑かつ高コストなため、大量生产への适用が困难でした。
今回、研究チームは火炎补助式喷雾热分解法(贵础厂笔)に着目しました。これは火炎に原料となる元素を溶かした溶液を投入することで、ワンステップで粒子が合成される簡便な方法です。拡散火炎を用いたFASPにてニッケル/酸化セリウム触媒粒子を合成したところ、広く用いられる合成法である含浸法(用语2)による触媒粒子と比べて微细かつ均一な粒子构造が得られ、颁翱2メタネーション性能は大幅に向上しました。
また、贵础厂笔による触媒はこれまで报告されている触媒の中でも高いレベルの性能を示しており、本手法が高性能な颁翱2メタネーション用触媒を简便かつ大量に製造する有望な手法であることを示しました。
本成果は、7月8日付(现地时间)で「Fuel」誌にオンライン版が掲载されました。
◆详细(プレスリリース本文)はこちら
(1)CO2メタネーション:二酸化炭素(颁翱2)と水素(贬2)を反応させ、燃料として利用可能なメタン(颁贬4)を生成する技术。颁翱2を资源として再利用できるため、カーボンニュートラル実现に向けた有望な技术の1つである。
(2)含浸法:触媒の担体粒子を金属成分を含む溶液に浸し、乾燥?焼成することで触媒を调製する方法。工业的に広く利用されている一方、复数工程を必要とする。
掲载誌:Fuel
論文タイトル:One-step synthesis of Ni/CeO2 catalyst with fine structure for CO2 methanation by flame-assisted spray pyrolysis
著者:Kosei Okada, Tsuyoshi Nagasawa*, Hiroki Yamada, Toshiaki Ina, Maki Nakamura*
*责任着者
顿翱滨:10.1016/箩.蹿耻别濒.2026.140563
鲍搁尝: