JP2011121829A - 酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物、該酸化物を含む各種材料、及び、該酸化物を用いる方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記式(1)で表され、400〜600℃の温度域で、温度変化のみで機能する酸素吸収・放出特性を有することを特徴とする酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物。
(Ca2-xAx)(Mn2-yBy)O5+δ・・・(1)、ここで、A:Ca以外のアルカリ土類金属の1種又は2種以上、B:Al、Fe、Co、及び、Gaの1種又は2種以上、0≦x≦2、0≦y<2、0≦δ≦0.5。
【選択図】図4
Description
Ce0.5Zr0.5O1.75+1/8O2=Ce0.5Zr0.5O2
(Ca2-xAx)(Mn2-yBy)O5+δ ・・・(1)
ここで、A:Ca以外のアルカリ土類金属の1種又は2種以上
B:Al、Fe、Co、及び、Gaの1種又は2種以上
0≦x≦2
0≦y<2
0≦δ≦0.5
(10)前記(9)に記載の加熱・冷却材を含むことを特徴とする加熱・冷却装置。
ここで、A:Ca以外のアルカリ土類金属の1種又は2種以上
B:Al、Fe、Co、及び、Gaの1種又は2種以上
0≦x≦2
0≦y<2
0≦δ≦0.5
原料として、CaCO3、Al(粉末)、及び、Mn2O3を用い、EDTA錯体重合法で、Ca2AlMnO5+δを合成した。CaCO3、Al、及び、Mn2O3の粉末を、Ca:Al:Mn=2:1:1の割合で濃硝酸に溶かし、EDTA/NH3溶液を加えて錯体化した。EDTAと金属イオンのモル比は、1.5:1とした。
実施例1で得たCa2AlMnO5+δの酸素吸収・放出特性を評価した。このCa2AlMnO5+δを、酸素気流中で、2℃/minで、800℃まで昇温し、その後、2℃/minで、200℃以下まで降温し、昇温−降温過程の重量変化を、熱天秤で測定した。測定結果は、図4に示す通りである。
実施例1で得たCa2AlMnO5+δを、500℃に設定し、雰囲気を、窒素と酸素に交互に切り替え、熱重量分析を行った。その結果は、図6に示す通りである。図6から、Ca2AlMnO5+δは、周囲の雰囲気に応じて酸素を、可逆かつ迅速に吸収又は放出する物質であることが解る。
実施例1で得たCa2AlMnO5+δを、酸素気流中で、温度を、500℃と600℃の間で繰り返し変化させて加熱し、熱重量分析を行った。その結果は、図7に示す通りである。図7から、Ca2AlMnO5+δが、CZとは実質的に異なる、温度変化のみで酸素を吸収・放出する機能を備えていることが解る。
Claims (11)
- 下記式(1)で表され、400〜600℃の温度域で、温度変化のみで機能する酸素吸収・放出特性を有することを特徴とする酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物。
(Ca2-xAx)(Mn2-yBy)O5+δ ・・・(1)
ここで、A:Ca以外のアルカリ土類金属の1種又は2種以上
B:Al、Fe、Co、及び、Gaの1種又は2種以上
0≦x≦2
0≦y<2
0≦δ≦0.5 - 前記x及びyが、それぞれ、0≦x≦1、及び、0≦y≦1であることを特徴とする請求項1に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒材料。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を含むことを特徴とする酸化還元用触媒材料。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を含むことを特徴とする固体酸化物燃料電池の正極材料。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を含むことを特徴とするセラミックス材料。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を用いて、酸素を貯蔵及び/又は分離する方法であって、酸素の変化量が、該マンガン酸化物中の全酸素モル量に対し、0超〜10mol%の範囲で、酸素を貯蔵及び/又は分離することを特徴とする酸素貯蔵・分離方法。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を備え、貯蔵した酸素を用いて酸化反応を行うことを特徴とする酸化反応装置。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を備え、酸素の吸収・放出に伴う発熱・吸熱を行うことを特徴とする加熱・冷却材。
- 請求項9に記載の加熱・冷却材を含むことを特徴とする加熱・冷却装置。
- 請求項1又は2に記載の酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物を備え、容器内に存在する酸素ガスを除去することを特徴とする酸素除去装置。
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