金属酸化物担持ニッケル触媒を使用した水素キャリアの製造 · 利用

抄録

水素エネルギーを貯蔵 · 輸送するための手段として，水素キャリアの利用が注目されている。本稿では水素キャリアに関連する技術として，担持ニッケル触媒を使用したCO₂メタン化反応およびアンモニア分解反応について紹介した。CO₂メタン化反応では，多くの触媒でメタン収率が225～250 ℃で大幅に向上し，300～350 ℃で最大値に達した。触媒上でのCO₂脱離挙動は，中程度の強度を有する塩基性サイトが触媒の反応活性によい影響を与えることを示した。赤外分光分析によると，Ni/Al₂O₃上のCO₂メタン化反応は，CO中間体の形成を経て進行する一方，Ni/Y₂O₃上ではギ酸種が主な中間体であることが示唆された。アンモニア分解反応において，希土類酸化物担持触媒は，担体材料の表面積が小さいにもかかわらず，高い活性を示し，Ni/Y₂O₃触媒において550 ℃で87 %のアンモニア転化率を達成した。希土類成分はNi/Al₂O₃触媒の添加物としても有効であった。これらの結果は，希土類成分が水素による反応の阻害を緩和することに起因した。