錯体配位子制御による革新的化学蓄熱材料開発

通过控制复杂配体开发创新化学储热材料

基本信息

批准号：
19K15488
负责人：
高須大輝
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K15488/
关键词：
化学蓄熱低温排熱回収

项目摘要

化学蓄熱の実用化を目指す上で、材料の低い反応性や長時間の繰り返し反応耐久性等に課題が残されている。この問題解決のため、これまでの研究開発では、材料形状や粒子径、導入担体、添加剤の検討等が盛んに行われてきた。しかし、十分に材料特性が改善されてきたとは言い難く、抜本的な改善が必要である。そこで、本研究では錯体配位子制御を利用した、化学蓄熱材料の反応特性改善を実現し、新規化学蓄熱材料の開発を目指す。昨年度から継続して塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを用いて、アンモニア吸収・脱離反応の基本的反応特性の評価を実施した。前年度検討した前処理条件を元に両材料について各温度や圧力下での基本的反応特性の評価を実施し、化学蓄熱材料として基礎的なデータを得た。特に塩化マグネシウムについては100度付近で優れたアンモニア吸収特性を有することが確認され、その繰り返し耐久性試験についても検討を行った。繰り返し反応においては膨張収縮を抑制する点に課題があったが、添加剤を用いることで一定の効果を確認することに成功した。異種配位子の導入については、塩化カルシウムに対して検討を行った。異なる配位子導入を実施するに際し、複数のガス種を供給可能なシステムを示差熱分析に導入した。検討例の少ないアルコールについて基礎的な導入試験を行い、各条件下における塩化カルシウムへの導入量の評価を行った。得られた結果を元に今後配位子導入による塩化カルシウム材料の化学蓄熱材料としての評価を今後進める。

为了将化学热量储存置于实际使用中，在很长一段时间内，材料的反应性较低和反应的耐用性仍然存在问题。为了解决这个问题，迄今为止，研究和开发一直积极参与研发，例如材料形状，粒径，载体引入和添加剂。但是，很难说材料特性得到了充分的改善，需要进行根本改进。因此，该研究旨在通过利用复杂的配体控制并开发新的化学热储存材料来改善化学储热材料的反应特性。自去年以来，已经使用氯化钙和氯化镁评估了吸收和消除的基本反应特征。根据上一年讨论的预处理条件，在各种温度和压力下评估了两种材料的基本反应特征，并作为化学储热材料获得了基本数据。特别是，已经证实氯化镁在摄氏100摄氏度左右具有出色的氨吸收特性，还研究了重复的耐久性测试。尽管重复的反应在抑制膨胀和收缩方面存在问题，但通过使用添加剂成功证实了某些效果。研究了异源配体的引入氯化钙。在实施不同的配体引入时，将能够提供多种气体物种的系统引入差分热分析中。对醇的基本诱导测试很少，并在各种条件下评估了氯化钙的诱导量。根据获得的结果，我们将通过引入配体来评估氯化钙材料作为化学储热材料。