希土類オキシ硫化物階層構造の大容量水素ストレージ物質への展開

稀土硫氧化物分级结构开发大容量储氢材料

• 批准号: 19018022
• 负责人: 町田 正人
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kumamoto University
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19018022/
• 关键词: 触媒・化学プロセス; ナノ材料; 水素

大容量酸素ストレージ機能を基本原理にしたCO_2フリーの水素製造および貯蔵法を創成することを目的とした。酸素ストレージ物質として酸化セリウムおよび希土類オキシ硫化物を合成した。得られた試料の構造をX線回折、中性子回折、リートベルト解析、FTIR、XAFSにより調べ、構造内の硫化物イオンの配位環境および結晶構造に及ぼす希土類元素の影響を詳細に解析した。その結果、ランタノイドの酸化還元性ならびに硫酸イオン四面体構造の歪みが、酸素ストレージ特性の重要な因子であることを明らかにした。オキシ硫酸塩と金属あるいは酸化セリウムが複合化した階層構造を合成した。NiおよびPtは酸化還元を最も効果的に促進する効果を示した。また、酸化セリウムとの複合化も低温作動性の促進に有効であることを示した。すなわち、複合体では酸化セリウムとオキシ硫化物のそれぞれの酸素吸蔵量の和をはるかに凌ぐことが明らかになった。この複合効果は、異なる酸素ストレージ物質間における格子酸素の移行を示唆する興味深い現象であり、固体化学的見地から今後さらに詳細な解析が必要である。酸化セリウムをCOで還元後、H_2Oを導入すると、酸化セリウムの再酸化とともにH_2が生成した。H_2生成効率は酸化セリウム単独よりもCeO_2-ZrO_2の方が高く、酸素吸蔵容量と対応することが明らかになった。また、Pt、Pdなどの貴金属に比べて、Niの担持が水素生成の促進に有効であった。酸化セリウムとオキシ硫化物との複合効果を利用すればさらに高効率な水素生成が可能になると期待される。

The basic principle of high-capacity cellulose production and storage method is to create a new type of cellulose. Acid and sulfur compounds are synthesized in the presence of sulfur compounds. X-ray retroflexion, neutral retroflexion, fluorescence analysis, FTIR, XAFS, coordination environment of sulfide elements in structure, crystal structure and influence of rare earth elements were analyzed in detail. As a result, the acidity of the tetrahedral structure is an important factor in the acidity of the tetrahedral structure. The structure of the complex is composed of two layers: one layer and the other. Ni and Pt are the most effective ways to improve the quality of life. The compound of the acid and the low-temperature actuation is promoted. The complex is composed of two parts, one part is composed of two parts and the other part is composed of two parts. The complex effect of this compound is that it is necessary to analyze the migration of lattice acid between different substances in the future. After CO reduction, H_2O is introduced, and H_2 is generated after acidification. H_2 generation efficiency is higher than CeO_2-ZrO_2 ratio, and H_2 absorption capacity is higher than CeO_2-ZrO_2 ratio. The support of Pt, Pd, Ni and other noble metals can promote the formation of water. Acidification of sulfur compounds is expected to increase the efficiency of sulfur compounds.

项目成果

希土類オキシ硫酸塩の大容量酸素ストレージ特性

稀土含氧硫酸盐的大容量储氧性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: 化学工業 58
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;K. Ikeue;D. J. Zhang;K. Ikeue;町田正人
• 通讯作者: 町田正人

X-ray Structural Study on the Different Redox Behavior of La and Pr Oxysulfate/oxysulfides

La和Pr硫硫酸盐/硫氧化物不同氧化还原行为的X射线结构研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds 451
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;K. Ikeue
• 通讯作者: K. Ikeue

Nano-structured Catalytic Materials for Unsteady-state Reactions

用于非稳态反应的纳米结构催化材料

• 发表时间: 2008
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;K. Ikeue;D. J. Zhang;K. Ikeue;町田正人;池上啓太;D.J. Zhang;神武 亮太;町田正人
• 通讯作者: 町田正人

Low-Temperature Synthesis of Porous Praseodymium Oxysulfate Oxygen Storage Materials by Using a CTA Template

CTA模板低温合成多孔硫酸氧镨储氧材料

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan 115
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;K. Ikeue;D. J. Zhang
• 通讯作者: D. J. Zhang

希土類硫酸塩の新機能 -大容量酸素吸蔵-

稀土硫酸盐新特性-大容量储氧-

• 发表时间: 2007
• 期刊: 硫酸と工業 60
• 作者: 早川知克;早川雅彦;野上正行;梶井 博武;M. Nogami;濱嵜 達成;H. Sakaguchi;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;坂口裕樹;K. Ikeue;D. J. Zhang;K. Ikeue;町田正人;池上啓太
• 通讯作者: 池上啓太