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窒素透過膜を用いたアンモニア合成

利用氮渗透膜合成氨

基本信息

批准号：
11874103
负责人：
町田憲一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、窒素透過膜の開発を行うために、一連の金属間化合物について窒素の吸蔵ならびに放出特性を検討した。まず、希土類-鉄系金属間化合物 LnFe_7(Ln=希土類)では、表面にRu/Al_2O_3触媒を付与することで窒素分子が解離し、300-500℃の温度で窒素原子は格子内に侵入することが明らかになった。一方、Ti-Fe系金属間化合物TiFe_2についても同様にRu/Al_2O_3触媒を表面に形成させ、予め水素中、300℃で活性化処理を行うことで構造がアモルファスとなり、これにより窒素は効率良く格子内部に取り込まれることが明らかになった。これを踏まえ、今回導入した二元試料同時加熱型真空蒸着装置を用いて多孔質ニッケル板上に上記の金属間化合物膜(厚さ数百nm)を成膜し、、さらにその上面にRu/Al_2O_3触媒層を付与した。次に、これを反応器に隔膜として取り付け、一方の室(触媒層のある方)に窒素ガス、反対側の室に水素ガスを流し、反応器を300℃に加熱することで、アンモニアの合成を行った。その結果、微量ではあるがアンモニアの生成が確認された。しかしながら、LnFe_7系金属間化合物では反応と同時に膜にクラックが生じ、隔膜としての耐久性に乏しいことが明らかになった。従って、Ti-Fe系金属間化合物を中心に更に研究を進め、TiとFeとの組成の割合を調整することで、耐久性に富む窒素透過膜となることが明らかとなった。なお、今回予定していた固体電解質隔膜を用いる方法でもアンモニアの生成を確認できたが、系統的な結果は時間の制限で今回は得られなかった。今後、引きつづき検討する予定である。

In this study, asphyxiate and asphyxiant were used in the permeation membrane, and the intermetallic compounds were used to determine the characteristics of asphyxiant absorption. Rare earth and rare earth are intermetallic compounds LnFe_7 (Ln= rare earth), surface Ru/Al_2O_3 catalyst and asphyxiant molecular dissociation, and the atomic lattice of asphyxiant at 300-500C is intruded into the lattice of asphyxiant. On the one hand, the intermetallic compound of Ti-Fe series, TiFe_2 alloy, was formed on the surface of the catalyst Ru/Al_2O_3, and was treated in water and activated at 300 ℃. The temperature was adjusted to determine the temperature, temperature and temperature. This time, the two-dimensional material is added to the vacuum steaming device at the same time. The intermetallic compound film (several hundred nm thick) on the porous steel plate is used to form a film, and the Ru/Al_2O_3 catalyst is used to pay the film. The diaphragm, the membrane, the diaphragm, the diaphragm The results show that a small amount of information is required to generate a confirmation error. The chemical reaction of intermetallic compounds such as LnFe_7 and diaphragm was studied at the same time, and the durability of the diaphragm was tested. The research progress of the Center for Intermetallic compounds of the Ti-Fe system has been carried out, and the components of the Ti Fe have been cut and adjusted, and the endurance of asphyxiant rich and permeable membranes have been tested. This time, it is expected that the solid-state electrolysis diaphragm will be verified by the method of computer simulation, and the result of the system will be limited by the time limit of the system. From now on, I would like to know that you are going to make a decision.