金属ナトリウム微粒子で探る、水酸化ナトリウムからの水素放出反応挙動

使用金属钠颗粒探索氢氧化钠的氢释放反应行为

• 批准号: 22K14773
• 负责人: 土井 大輔
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14773/
• 关键词: 水素; 金属ナトリウム; 低沸点溶媒; X線回折（XRD）; 熱重量・示差熱分析（TG－DTA）; 質量分析（MS）; 熱分析; ラマン分光分析; 量子化学計算

金属ナトリウム（Na）と水酸化ナトリウム（NaOH）が反応して水素が放出される反応（Na＋NaOH反応）は、ナトリウム－酸素－水素で構成される反応系で生じ得る他の水素放出反応と比べて、反応挙動（反応速度及び反応過程）が十分に解明されていない。本研究では、切出したナトリウム小片と水酸化ナトリウム粉末による不均質な混合試料ではなく、新たに作製する金属ナトリウム微粒子（粉末）による均質な混合試料を使用した熱分析（熱重量・示差熱分析及び質量分析（TG－DTA／MS））で反応速度を求め、温度可変の化学分析（X線回折測定及びラマン分光分析）と量子化学計算を併用して反応過程を明らかにする。2022年度は、ナトリウム微粒子の作製技術を開発し、作製試料を用いたNa＋NaOH反応の熱的挙動について熱分析を開始した。ナトリウム微粒子作製では、鉱物油中に分散したナトリウム微粒子を抽出するべく、鉱物油を低沸点溶媒に置換した後に、不活性雰囲気下で低沸点溶媒を蒸発させ、乾燥粉末を作製した。そして、粉末X線回折（室温）及び熱分析（TG－DTA／MS）で粉末の特性を評価した。その結果、粉末のX線回折プロファイル及び昇温時の融点はナトリウムと一致し、昇温過程で有意な重量減少は生じないため、ほぼ不純物を含有しないナトリウム微粒子の粉末であることが示唆された。また、Na＋NaOH反応の熱的挙動分析では、上記のナトリウム粉末と、水酸化ナトリウム粉末による均質な混合試料の熱分析（TG－DTA／MS）を行った。その結果、従来の不均質な混合試料に比べて、質量分析において反応温度を特定できる鋭い水素放出ピークが検出され、混合試料内で均質な反応場が形成されていることが示唆された。

The metal temperature (Na) water acidizing temperature (NaOH) is very sensitive to the release of water (Na+NaOH reaction), and the effect of acid-water on the release of other water is very clear. In this study, small pieces of water acidification powder The temperature can be analyzed by chemical analysis (X-ray refraction measurement and spectroscopic analysis). Quantum chemical calculation is used to analyze the process. In the year 2022, the technology of fine particles will be launched, and the dynamic analysis of Na+NaOH will begin. In the oil, the low boiling point solvent, the low boiling point solvent, the inactive oil, the low boiling point solvent, the low boiling point solvent, the low boiling point solvent and the dry powder. XRD, X-ray powder refolding (room temperature) and X-ray powder analysis (TG-DTA/MS). The results of the test, the powder X-ray back-folding temperature test and the temperature-time melting point temperature test show that the temperature is consistent, the temperature process is intended to reduce the weight, and the temperature does not affect the content of fine particles. The kinetic analysis of the powder, the acidified powder and the water acidified powder are all tested by the mixed material analysis (TG-DTA/MS) analysis. The results show that the results show that the temperature of the mixture is higher than that of the mixture, the temperature of the mixture is higher than that of the mixture, and the water content of the mixture is lower than that of the mixture. the results show that the water content of the mixture is different from that of the mixture.