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水素と親和性の高い金属間化合物電子化物の探索：軟らかさからの新アプロ-チ

寻找对氢具有高亲和力的金属间电子化合物：基于柔软性的新方法

基本信息

批准号：
22H02172
负责人：
溝口拓
金额：
$ 10.9万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本PJでは、安価なNiをベ-スとした金属間化合物に空隙を導入することにより出現する化学的に活性な電子を触媒反応へと適用することを狙う。電子化物中の活性な電子は、低温で水素イオンと置換することが多く、これらの物質を、水素が絡んだ化学反応に適用することは興味深い。2022年度は、仕事関数及び、結晶格子の硬さに着目して、Ni基の金属間化合物を中心に電子化物の物質探索を行った。その結果として、水素吸蔵特性を持つ金属間化合物を効率的に発見できるようになった。得られた成果を、３つのサブテ-マ毎に、以下に記す。(1)電子化物: 水素吸蔵材料を含めて、ユニ-クな物性を持つ電子化物的金属間化合物を探索した。中でも、ハ-フホイスラ型結晶構造を有する半導体は面白い。約0.1-0.2eVの小さなバンドギャップ（Eg）を持つLiAlX(X=Si, Ge)はn型半導体である。その伝導帯底は、実空間では空隙に位置し、電子化物的描像が実現している。この特徴は、典型元素イオンから構成される。ジンクブレンド型副格子を持つ半導体の一般的特徴であることを見出した。(2)アンモニア分解用触媒: アンモニアを低温で分解し、水素の取り出しが可能な触媒への適用を検討した。ガスクロとマスフロ－メ－タを組み合わせ、データの自動取り込みが可能な触媒活性評価装置を組みつつある。これを用いて、500以上の様々な試料を迅速評価することにより、Ru金属触媒の活性には及ばないものの、400℃で活性を示すNi系金属触媒を発見した。(3)水素分子のオルソパラ転移触媒: 低温（20-77K）にて、水素分子の核スピン配置の高速転換が可能な触媒材料への適用を検討した。金属、金属間化合物、半導体、半金属などの活性を網羅的に調査することにより、LDHなどを含む興味深い物質を発見した。しかしながら、明確な材料探索指針はまだ見つかっていない。

This paper introduces the structure of intermetallic compounds, and introduces the structure of intermetallic compounds. The activity of electrons in electronic compounds is not only low temperature, but also high temperature. In 2022, the number and hardness of the crystal lattice were investigated, and Ni-based intermetallic compounds and electronic compounds were explored. The results show that the absorption characteristics of water elements are consistent with the efficiency of intermetallic compounds. The results are listed below. (1)Electronic compounds: Intermetallic compounds containing water-absorbing materials and their physical properties A semiconductor with a crystal structure of medium and high quality LiAlX(X=Si, Ge) is an n-type semiconductor with a voltage of about 0.1-0.2eV. The image of the electronic substance is realized in the space between the bottom and the bottom of the conductor. The characteristics of the elements are different from those of typical elements. The general characteristics of semiconductor are shown in the following table. (2)The catalyst used for decomposition: the catalyst used for decomposition at low temperature, the extraction of water, and the application of the catalyst. The catalyst activity evaluation device can be set up automatically. The activity of Ru metal catalyst was evaluated rapidly when the temperature was above 500 ℃. (3)Water molecule transfer catalyst: low temperature (20-77K), high speed transfer of water molecule transfer catalyst material Investigation of metal, intermetallic compound, semiconductor, semimetal, active net, LDH, and other interesting substancesしかしながら、明确な材料探索指针はまだ见つかっていない。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Intermetallic YIr2 nanoparticles with negatively charged Ir active sites for catalytic hydrogenation of cyclohexanone to cyclohexanol

具有带负电 Ir 活性位点的金属间 YIr2 纳米颗粒用于环己酮催化加氢制环己醇

DOI：
10.1039/d2cy00198e
发表时间：
2022
期刊：
Catalysis Science & Technology
影响因子：
5
作者：
Kobayashi Yasukazu;Tada Shohei;Kondo Masaru;Fujiwara Kakeru;Mizoguchi Hiroshi
通讯作者：
Mizoguchi Hiroshi

Unique Conduction Band Minimum of Semiconductors Possessing a Zincblende-Type Framework