高密度表面欠陥型ナノプロトニクス材料のメカノケミカル合成

具有高密度表面缺陷的纳米质子材料的机械化学合成

基本信息

  • 批准号:
    17041006
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.53万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究課題では、メカノケミカル合成法などによって無機固体表面に欠陥構造やランダム構造を高密度に導入し、中温度域において、低加湿・無加湿条件でも高いプロトン導電率を維持する新規な無機系ナノプロトニクス材料を合成することを目指している。今年度は、セシウムのドナーとして、これまでに報告してきた炭酸セシウム(Cs_2CO_3)に加え、硫酸水素セシウム(Cs_2SO_4)および硫酸セシウム(CsHSO_4)を用いてリンタングステン酸(WPA)との複合固体酸を作製し、その耐水性やプロトン伝導性を調べ、さらに中温・無加湿雰囲気におけるプロトンの伝導機構を^1H NMRスペクトル測定などの結果に基づいて考察した。その結果、(1)Cs_2SO_4-WPA系、CsHSO_4-WPA系いずれの試料も先に報告したCs_2CO_3-WPA系と同様にミリング処理後には処理前と比較して潮解性が大きく改善されることがわかった。また、(2)Cs_2SO_4-WPA系が最も導電率の値が高く、60℃、90%RHにおいて10^<-2>S/cm以上の値を示し、この複合体を電解質に用いた燃料電池が作動することを実証した。さらに、(3)複合固体酸の^1H MAS NMRスペクトルの形状より、プロトンの配位環境は、Cs塩の種類とCs塩とWPAの混合比によって大きく変化することが示唆された。
This research topic で は, メ カ ノ ケ ミ カ ル synthesis な ど に よ っ て inorganic solid surface に owe 陥 tectonic や ラ ン ダ ム tectonic を temperature fields in high-density に import し, に お い て, low humidification, humidification conditions で も high い プ ロ ト ン conductivity を maintain す る new rules な inorganic system ナ ノ プ ロ ト ニ ク を ス materials synthesis す る こ と を refers し て い る. Our は, セ シ ウ ム の ド ナ ー と し て, こ れ ま で に report し て き た carbon acid セ シ ウ ム (Cs_2CO_3) に え, sulfuric acid water element セ シ ウ ム (Cs_2SO_4) お よ び sulfate セ シ ウ ム (CsHSO_4) を い て リ ン タ ン グ ス テ ン acid (WPA) と の し, the composite solid acid を cropping そ の や resistance to water プ ロ ト ン 伝 conductivity を べ, さ ら に medium temperature, without humidification 雰 囲 気 に お け る プ ロ ト ン の 伝 guide institutions を ^ 1 h NMR ス ペ ク ト ル determination な ど の results に づ い て investigation し た. Cs_2SO_4 そ の results, (1) - WPA, CsHSO_4 - WPA い ず れ の sample も に report first し た Cs_2CO_3 - WPA と with others に ミ リ ン グ 処 reason after に は 処 と before Daniel compare し て deliquescence が big き く improve さ れ る こ と が わ か っ た. ま た, (2) Cs_2SO_4 - WPA が most も conductivity の numerical が く, 60 ℃, 90% RH に お い て 10 ^ < - > 2 S/cm above の numerical を し, こ の complex に を electrolyte with い た fuel cell が actuation す る こ と を card be し た. さ ら に, (3) composite solid acid の ^ 1 h MAS NMR ス ペ ク ト ル の shape よ り, プ ロ ト ン の ligand environment は, Cs salt の kinds と Cs salt と WPA の mixing ratio に よ っ て big き く variations change す る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A.Matsuda;T.Kikuchi;K.Katagiri;Y.Daiko;H.Muto;M.Sakai
  • 通讯作者:
    M.Sakai
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A.Matsuda;N.Nakamoto;K.Tadanaga;T.Minami;M.Tatumisago
  • 通讯作者:
    M.Tatumisago
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A.Matsuda;Y.Higashi;K.Tadanaga;T.Minami;M.Tatsumisago
  • 通讯作者:
    M.Tatsumisago
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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  • DOI:
    10.1016/j.jeurceramsoc.2005.07.045
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    H. Muto;A. Matsuda;M. Sakai
  • 通讯作者:
    H. Muto;A. Matsuda;M. Sakai
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