研究内容

図
図1 バイオオイルの水蒸気改質より水素の製造プロセス及び触媒

パームヤシ空果房等のバイオマス廃棄物をバイオ燃料に変換するCO₂ゼロエミッション利用法の一つに、急速熱分解によるバイオオイルへの変換がある。バイオオイルには炭化水素類だけでなく有機酸等の含酸素化合物も含まれているため、直接利用が出来ず、アップグレーディングが必要である。近年、バイオオイルのアップグレーディング法として、クリーンエネルギーである水素を水蒸気改質によって製造する技術が注目されている(図1)。天然ガスの水蒸気改質技術は既に工業化されており、その改質技術は流用可能であるものの、有機酸等の含酸素化合物を原料とする場合では触媒が失活し易いことが課題である。

我々は触媒のシンタリングやコーク生成機構を明らかにし、コア@シェル触媒や酸素貯蔵能力をもつCeO₂を利用したNiやNd@CeO₂-Al₂O₃触媒(図1)を開発し、有機酸の水蒸気改質においてもより高い水素収率および長い寿命をもつ触媒の開発に取り組んでいる。

研究者

研究者

銭 衛華

東京農工大学 大学院工学研究院 教授

論文

  1. Highly active Nd-promoted Ni@Al₂O₃ core-shell catalyst for steam reforming of acetic acid: Insights of the remarkable coke resistance, J Pu, Qian, EW Qian, Y Luo, K Kim, M Peng, International Journal of Hydrogen Energy, 46 (79), 39108-39121 (2021)
  2. Ru–Ni bimetallic catalysts for steam reforming of xylene: effects of active metals and calcination temperature of the support, J Pu, H Wang, M Suzuki, EW Qian, RSC Advances 11 (33), 20570-20579 (2021)
  3. Core-shell nickel catalysts for the steam reforming of acetic acid, Jianglong Pu, Katsuki Nishikado, Ningning Wang, Thanh Tung Nguyen, Tei Maki, Eika W. Qian, Applied Catalysis B: Environmental 224 (MAY 2018) 69–79
  4. Evaluation of Reactivities of Various Compounds in Steam Reforming over RuNi/BaOAl₂O₃ Catalyst, Jianglong Pu, Takashi Toyoda, and Eika W. Qian, Energy & Fuels, Volume: 32 Issue: 2 Pages: 1804-1811 (FEB 2018) (DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b03244)
  5. Ceria-promoted Ni@Al₂O₃ core-shell catalyst for steam reforming of acetic acid with enhanced activity and coke resistance, Jianglong Pu, Yi Luo, Ningning Wang, Hongxia Bao, Xiuhui Wang, Eika W. Qian, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 43, Issue 6, Pages 3142–3153 (8 February, 2018)
  6. Effect of ceria addition on Ni-Ru/CeO₂-Al₂O₃ catalysts in steam reforming of acetic acid, Pu, Jianglong; Ikegami, Fumiaki; Nishikado, Katsuki, Eika W. Qian, International Journal of Hydrogen Energy, Volume: 42 Issue: 31 Pages: 19733-19743 (2017, Aug. 3)
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