奨励賞（コスモ石油賞）

炭化水素の接触部分酸化ならびに固体酸化物形燃料電池アノード用複合酸化物触媒の開発

　

　菊地氏は，炭化水素燃料の有効利用を目指した触媒開発を精力的に行っており，複合酸化物を使用した炭化水素接触部分酸化反応用触媒および固体酸化物形燃料電池（SOFC）用燃料極触媒の開発に関して優れた業績を挙げてきた。
　炭化水素の接触部分酸化反応では触媒層前段で酸化反応が優勢となり触媒が高温にさらされることから，熱劣化を十分考慮した触媒設計が必要である。菊地氏は，高温燃焼触媒材料としても知られているヘキサアルミネート化合物の部分酸化触媒への適用を新たに検討し，BaヘキサアルミネートのAlをNiで置換した複合酸化物を水素還元することにより調製したNi置換型ヘキサアルミネート触媒がメタン部分酸化反応において高活性，耐コーキング性を示すことを明らかにした。また，Ru置換型ヘキサアルミネート触媒についても高活性な触媒の調製が可能であること，含浸法Ru触媒で観察された酸化によるRu種の飛散が同触媒では抑制されることを示した。これらの研究成果は当該分野に適用する触媒の設計に対して有用な情報を与えている。今後，性能向上の要因を明らかにすることにより，本触媒のさらなる性能向上および他の材料への応用展開が期待される。
　一方，SOFC用燃料極触媒の研究では，燃料極材料としては新規のペロブスカイト型酸化物Ca(Fe)TiO₃を使用したNi-Ca(Fe)TiO₃燃料極触媒の適用を検討し，通常の燃料極触媒であるNi-YSZ（安定化ジルコニア）と比較して高い性能を発揮することを見出した。菊地氏は，まずNi/Ca(Fe)TiO₃比や焼結条件など調製条件の最適化を行い，Ni-YSZと同等の性能を引き出すことに成功した。また，Ni-Ca(Fe)TiO₃はNi-YSZと比較して炭素質析出による劣化が少なく，低加湿メタンやプロパンを燃料とした発電においても安定した性能を発揮することを示した。本研究成果はSOFCの燃料適応性向上や燃料中の微量成分に対する許容範囲の拡大可能性を示すものであり，将来的なSOFCシステム発展に対し大いに貢献することが期待される。
　以上のように，菊地氏は複合酸化物を使用した新規部分酸化触媒および燃料極触媒の開発に関して，独創的かつ将来的な発展を予期させる業績を挙げている。よって，同氏の業績は本会表彰規程第12条に該当するものと認められる。

 

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