【一般講演】 高温素材プロセッシング［9/14(木) AM 第4会場］

[3401-05-02] （学生発表：修士課程）Cu₂Oスラグの酸化反応に関する速度論的研究

○水内 俊貴¹、村田 敬¹、山口 勉功¹ (1. 早稲田大学)

司会者：谷ノ内 勇樹（九州大学）

キーワード：反応速度定数、自動車排ガス浄化触媒、未反応核モデル、リサイクル

ディーゼルエンジン自動車の排ガス抑制装置であるSiC製DPFの処理需要が増加している。 SiCは融点が約2400℃と非常に高く、溶融処理する際にはSiCを融点の低いSiO₂に酸化する酸化剤が必要とされている。そこで、酸化剤としてCu₂Oスラグを用いることが検討されており、Cu₂OをCuOに酸化することでCu1 molあたりの酸素供給量が増加し、酸化力が向上すると考えられる。しかし、Cu₂Oスラグは粒径が多岐にわたっているため、効率的なCuO生成のためには粒径ごとの酸化にかかる時間を明らかにする必要がある。そこで、本研究ではCu₂Oスラグを100、200、550 µmの3種類にふるい分けし、粒径ごとに行った酸化実験のデータを未反応核モデルに当てはめ、粒径ごとに速度定数を算出することで速度定数の粒径依存性を検証した。その結果、固体内のガス拡散定数と粒径の間には正の相関があることが確認された。また、未反応核モデルの数式を変形することで粒径と反応時間のグラフを作成し、粒径ごとの反応時間を予測することができた。