通電触媒グループ 1.研究背景現代社会において急激に加速するエネルギーの大量消費や環境破壊に対して省エネルギーや環境保全対策は必要不可欠である。触媒反応工学の立場からこれらの対策への貢献としては操作性の良さ、応答性の速さ、エネルギー消費の少なさ、目的の反応を有利に進めるなどの反応制御法の開発などが挙げられる。そこで本研究では新しい反応制御法として良質かつ制御しやすいエネルギーである電気エネルギーを直接触媒表面に供給する方法に着目し、その有効性を調査してきた。 2.研究目的電気伝導性触媒に通電させることによって生じる反応への影響について、考え得る要因のひとつに反応物質の極性の関与がある。そこでこの極性の関与を考慮することによって現象を解明し、実用化に役立てることを目的とする。 3.これまでの研究成果 ①通電による発熱作用を利用した触媒ヒーターとしての性能酸化ルテニウム抵抗ペーストに通電することで生じるジュール熱を利用し、反応場（触媒表面）を直接にヒーティングした。この方法と外部からの加熱方法を昇温速度、消費電力の点から比較を行った。その結果昇温速度では外部加熱の2.5℃/minに対して通電 34℃/minであった。消費電力では外部加熱の450Wに対して通電6Wであった。2つのパラメータより外部加熱では10800J/℃、通電加熱では10.5J/℃となり直接加熱による方法が外部ヒーターよりも優れていることが確認された。直径 1.8cm 金属絶縁体触媒 (2cm×2cm ）触媒本体金線絶縁体ガラスチューブ金属 4本のボルトで固定）（上部カバーから下部カバーまで Fig.1 - The installation state of a catalyst ②触媒に対する通電効果これまでにPt-RuO2-SiO2触媒上でのアセトン、メタノール、エタノールの燃焼反応において通電することによって反応促進効果を確認できた。この通電効果は一酸化炭素の燃焼反応においては見られなかったことから、双極子モーメントとの関与が示唆されている。 4.今後の指針今後は燃焼反応だけでなく水-エタノール系の改質反応などを行うことにより、素反応のどこに電気的影響がでているかを解明していくことも課題である。