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公開番号2024075191
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186448
出願日2022-11-22
発明の名称二酸化炭素還元触媒装置、二酸化炭素還元方法、及び触媒の製造方法
出願人本田技研工業株式会社,国立大学法人富山大学
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 23/78 20060101AFI20240527BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】二酸化炭素の水素化反応により、炭素数8～16の炭化水素を好ましく生成できる二酸化炭素還元触媒装置を提供すること。
【解決手段】二酸化炭素を水素化反応させて二酸化炭素を還元し炭化水素を生成する二酸化炭素還元触媒装置であって、触媒金属として、Feと、Ga又はZrの少なくとも何れかと、を含む第1の触媒と、触媒金属として、Feと、Coと、を含む第2の触媒と、を有し、第2の触媒は、第1の触媒の下流側に配置される、二酸化炭素還元触媒装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を水素化反応させて二酸化炭素を還元し炭化水素を生成する二酸化炭素還元触媒装置であって、
触媒金属として、Ｆｅと、Ｇａ又はＺｒの少なくとも何れかと、を含む第１の触媒と、
触媒金属として、Ｆｅと、Ｃｏと、を含む第２の触媒と、を有し、
前記第２の触媒は、前記第１の触媒の下流側に配置される、二酸化炭素還元触媒装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第１の触媒、及び前記第２の触媒の少なくとも何れかは、触媒金属として更にＮａを含む、請求項１に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【請求項３】
前記第１の触媒、及び前記第２の触媒の少なくとも何れかは、触媒金属中にＮａを０．５～１．５質量％含む、請求項２に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【請求項４】
前記第２の触媒は、触媒金属中にＣｏを１０～４０質量％含む、請求項１又は２に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【請求項５】
前記第１の触媒と、前記第２の触媒と、の間に、水トラップ部を有する、請求項１又は２に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【請求項６】
前記第１の触媒は、Ｆｅ及びＧａを含むＦｅ－Ｇａ複合酸化物、並びにＦｅ及びＺｒを含むＦｅ－Ｚｒ複合酸化物のうち少なくとも何れかを含有する、請求項１又は２に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【請求項７】
請求項１に記載の二酸化炭素還元触媒装置を用いた二酸化炭素還元方法であって、
前記第２の触媒の触媒温度Ｔ２は、前記第１の触媒の触媒温度Ｔ１よりも低い、二酸化炭素還元方法。
【請求項８】
前記触媒温度Ｔ２は、２６０～３４０℃である、請求項７に記載の二酸化炭素還元方法。
【請求項９】
請求項１に記載の前記第１の触媒の製造方法であって、
前記Ｆｅの硝酸塩と、前記Ｇａの硝酸塩及び前記Ｚｒの硝酸塩の少なくとも何れかと、を所定量蒸留水に溶解させた水溶液から、共沈法により沈殿物を抽出する共沈工程を有する、触媒の製造方法。
【請求項１０】
前記共沈工程の次に、前記沈殿物にＮａを含む水溶液を滴下して所定期間乾燥させ、得られた粉末を所定の温度で焼成する含浸工程を有する、請求項９に記載の触媒の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素還元触媒装置、二酸化炭素還元方法、及び触媒の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、気候変動の緩和又は影響軽減を目的とした取り組みが継続され、この実現に向けて、自動車の排気ガス規制が一段と進んでいる。とりわけ、内燃機関の排ガスに含まれる二酸化炭素排出量の削減が求められている。
【０００３】
近年、二酸化炭素を水素化反応させて燃料を生成する技術が知られている。例えば、二酸化炭素と水素の混合ガスからメタノールを合成する触媒として、Ｃｕ、Ｚｎ及びアルミナからなる触媒が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
二酸化炭素を水素化反応させて得られる燃料として、液体燃料として使用可能な、炭素数が例えば５以上の炭化水素を生成できることが求められる。このような技術として、ＦＴ（フィッシャー・トロプシュ：Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成反応におけるＦｅ触媒に対しカリウムを助触媒として用いることで、高度に分岐した炭素数５以上の生成物を調製する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特公昭４５－１６６８２号公報
特表２００５－５３７３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、二酸化炭素の排出量削減の取り組みの中で、バイオマス由来原料や廃棄物等から製造された航空燃料であるＳＡＦ（ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＡｖｉａｔｉｏｎＦｕｅｌ）に関する技術が注目されている。二酸化炭素の水素化反応に関する技術を用いて、二酸化炭素から直接ＳＡＦを製造することができれば好ましい。しかし、特許文献２に開示された技術で生成される炭化水素は、ＳＡＦの主成分である、炭素数８～１６程度の炭化水素の生成率が低いという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素の水素化反応により、炭素数８～１６の炭化水素を好ましく生成できる二酸化炭素還元触媒装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、二酸化炭素を水素化反応させて二酸化炭素を還元し、炭化水素を生成する二酸化炭素還元触媒装置であって、触媒金属として、Ｆｅと、Ｇａ又はＺｒの少なくとも何れかと、を含む第１の触媒と、触媒金属として、Ｆｅと、Ｃｏと、を含む第２の触媒と、を有し、前記第２の触媒は、前記第１の触媒の下流側に配置される、二酸化炭素還元触媒装置に関する。
【０００９】
（２）前記第１の触媒、及び前記第２の触媒の少なくとも何れかは、触媒金属として更にＮａを含む、（１）に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
【００１０】
（３）前記第１の触媒、及び前記第２の触媒の少なくとも何れかは、触媒金属中にＮａを０．５～１．５質量％含む、（２）に記載の二酸化炭素還元触媒装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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