触媒

これらの反応プロセスにおいて触媒の選択は重要で、カーボンニュートラルを実現するためには、所定の反応条件で高い性能を発現する触媒を選定するとともに、劣化抑制や反応プロセスの最適化が求められます。これらを実現するために、ラボレベルでの試験や計算科学技術の利用による解析が進められていますが、素反応の反応速度が不明なものや、素反応自体が不明なものがあり、十分に解析できないという課題があります。

当社では、お客様の課題・ニーズに合わせて試験や各種分析をご提案させていただき、ラボ試験データの反応工学的な解析を行い、エンジアリングデータを提供いたします。また、その結果をシミュレーションに反映させることによる装置設計の最適化もお手伝いいたします。

触媒選定と試作

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目的とする反応に対し、文献調査や機械学習を用いた活性種探索が可能です。最近では、計算科学の進歩により第一原理計算等による吸着エネルギー計算等も可能になりました。

第１原理計算によるFCC-Ni結晶構造内の電荷密度分布計算結果

求められる触媒反応に対して、活性種や助触媒を選定し、性能を発現する担体や触媒使用環境に応じた触媒形状を検討して適切な活性種担持 (含浸法、混練法など) を行い、適切な触媒試作をお手伝いします。

・　計算科学による活性種探索（マテリアルインフォマティクス）

触媒分析、性能評価試験

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触媒の基礎物性や特性評価、流通式試験機を用いた性能評価が可能です。

測定可能な特性値
・比表面積、細孔分布、細孔容積、粒径分布、圧縮･引張り･圧壊強度、構成元素の定性及び定量分析、
・表面元素の定性及び定量分析、元素分布、表面形状、組織観察、結晶形態、分子構造

これら以外の特性測定に関しても、お客様のニーズをお聞きして測定法等とご提案させていただきます。

触媒挙動評価

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触媒利用プロセスにおいて、触媒挙動の変化、とくに劣化は大きな課題です。当社では、劣化した触媒に対して各種分析を行うとともに、これまでに蓄積してきた知識、経験に基づき、プロセスや原料を考慮した劣化原因の解明を行っています。また、触媒の劣化抑制手法の検討も可能です。

触媒挙動評価の例
示差熱分析（DTA)、熱重量分析（TGA)、赤外分光光度法（FT-IR)、昇温脱離測定法（TPD)、COパルス法　など

例示しましたの特性測定や触媒挙動評価以外に関しても、お客様のニーズをヒアリングさせていただき、物性測定や性能評価、挙動評価の手法等をご提案させていただきます。また、各種ラボ試験（ガス流通試験、高温試験等） のご提案も可能です。これらの実験によって得られた結果を考察し、エンジニアリングデータを提示します。

触媒利用プロセスの最適化

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触媒の反応熱やガス流れを考慮した反応容器設計やプロセスの最適化をCAE技術によって対応します。　反応プロセスにおいては、単なる伝熱解析、構造解析だけではなく反応、反応による熱、容器の変形、ガス等の流れ等を考慮したマルチフィジックス解析が必要になります。

当社では豊富な経験に基づいたモデル化技術を用いて、必要に応じて実験等との組み合わせにより、より精緻な解析、検討結果をご提供させていただきます。

反応容器の化学反応シミュレーション
触媒材料のナノ／メゾ／マクロスケール解析
マテリアルインフォマティクス