還元ぺロブスカイト型複酸化物触媒によるメタンと二酸化炭素との反応

抄録

複酸化物LnCoO₃(Ln=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Er,Yb)を水素で還元分解したもの(Co/Ln₂O₃と略記)を触媒としてCO₂によるCH₄の改質反応を行い,反応活性と触媒表面特性との関係を検討した。873Kの反応ではSmとEuを境に原子番号の高い希土類元素を含む触媒の反応活性はそれの低い元素の触媒より活性が著しく高かった。特徴的な反応活性を示した還元分解Co/Ln₂O₃(Ln=La,Sm,Eu)触媒をとりあげて触媒表面特性について検討した結果,EuCoO₃はLaCoO₃,SmCoO₃より還元されやすく,還元後のCo/Eu₂O₃触媒表面に金属コバルトとユウロピウムが確認でき,高活性の原因に帰せられる。同様な還元条件下,SmCoO₃触媒はCoが十分還元されないため,高活性にならない。また,Co/Eu₂O₃には比較的低温と高温域で働く二種類の活性点が存在し,SmCoO₃触媒には1073Kという高温域で働く活性点しか存在しないため,873Kでは活性を示さない。還元分解後のLaCoO₃触媒はCO₂に対する親和性が強く,容易に炭酸塩を生成し,高温域でのみ分解されることより873Kでの反応活性は見られず,反応を阻害している。