利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22HK0077

利用課題名 / Title

CO₂、CH₄変換に有効な担持金属触媒の構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/Electron microscopy,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control,ナノ粒子/ Nanoparticles

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

宮崎眞太

所属名 / Affiliation

北海道大学総合化学院

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

清水研一

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

大多亮

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-101：ダブル球面収差補正走査透過型電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

担体表面に担持された金属及び酸化物の構造、分散度は触媒作用に大きな影響を与える。本測定ではアルミナ担体表面に担持されたアルカリ金属元素を観測するためにSTEM＆EDX測定を行なった。

実験 / Experimental

Rb担持量の異なるRb(X)/Al2O3触媒を用意した（Xは担持量、X=5, 10, 20）。エタノール中に触媒粉末を分散させたのちにグリッドステージに乗せたものを1晩真空条件下で乾燥させたものをSTEM&EDX測定に用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

STEM、EDX観察のよりRb担持量の少ない触媒（Rb(5)/Al₂O₃、Rb(10)/Al₂O₃）はRb種がAl₂O₃上に高分散に担持されていることが明らかとなった。一方でRb(20)/Al₂O₃ではロッド上のアルミナ結晶が観測されておりロッド上のアルミナ近傍にRb種が凝集していることが観測された。これまでの種々の反応実験及びCO₂昇温脱離測定よりRb(20)/Al₂O₃から触媒活性が大きく低下し、吸着脱離特性が大きく変化することが明らかとなっており、STEM、EDX観察の結果はこれらの結果と矛盾ない。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig STEM&EDX for Rb/Al₂O₃

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

Lingcong Li, Continuous CO₂ capture and methanation over Ni–Ca/Al₂O₃ dual functional materials, RSC Advances, 13, 2213-2219(2023).
DOI: 10.1039/d2ra07554g

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件