高圧合成法によるH/Mが4を超えるアルカリ土類-7B遷移金属系水素化物の探索

高压合成法寻找H/M大于4的碱土7B过渡金属氢化物

• 批准号: 14750570
• 负责人: 亀川 厚則
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750570/
• 关键词: 高圧合成法; 水素化物; 水素; アルカリ土類金属; 水素吸蔵合金; 水素エネルギー; 高圧合成; 新規水素化物; プロチウム

アンビル式高圧装置を用いて、高い水素含有量の新規水素化物を合成することを本研究の目的とした。軽量であるMgをベースとし、希土類元素および遷移金属元素を組み合わせることにより新規水素化物が合成可能であるか検討し、得られた新規水素化物の結晶構造、水素含有量および熱的安定性を調査した。Mg-希土類元素系ではMg-Sc、Mg-La、Mg-Ce、Mg-PrおよびMg-Nd系について新規水素化物の探索を行なった。その結果、MgH_2-xmol%LaH_3、MgH_2-xmol%CeH_<2.5>、MgH_2-xmol%PrH_3においてx=25~33付近に新規水素化物相が出現した。また、この水素化物相はMg-La系およびMg-Ce系においては3GPa以上、Mg-Pr系では5GPa以上において出現した。これらの相はいずれも正方晶系の単位格子を有しており、約600Kで吸熱を伴う水素解離が生じ、Mgと希土類水素化物に分解することが判明した。また、x=25においてMg-La、Mg-CeおよびMg-Pr系はそれぞれ4.1mass%、3.7mass%および3.9mass%の水素を含有することが明らかになった。一方、Mg-ScおよびMg-Nd系については本研究にて用いた高圧装置の限界圧力6GPaまででは原料および高圧下で形成されるY-MgH_2のみが出現し、新規水素化物の合成は確認されなかった。上記の通り、モル量あたりの水素含有量H/Mが4を超える化合物の合成には至らなかったが、2年の研究期間の間で4つもの新規化合物が合成され、今後の更なる進展が十分に期待される結果を得た。

The purpose of this study is to synthesize a new type of hydrogenated compound with a high hydrogen content using a high-pressure device.軽quantity であるMgをベースとし, rare earth element およびmigratory metal element を合わせることにより新氪 Hydrogenate がThe synthesis is possible, the crystal structure of the new hydrogenated compound is obtained, and the hydrogen content and thermal stability are investigated. Mg-Rare Earth Elements System: Mg-Sc, Mg-La, Mg-Ce, Mg-Pr, Mg-Nd System: New Regulations of Hydrogenated Materials: Exploration and Operation. As a result, MgH_2-xmol%LaH_3, MgH_2-xmol%CeH_<2.5>, and MgH_2-xmol%PrH_3 were found when x=25~33 appeared. The hydration phases of また and このhydrate are Mg-La type and Mg-Ce type and 3GPa and above, and Mg-Pr type and 5GPa and above appear.これらのphase はいずれもTetragonal crystal system のunit lattice を有しており, about 600K, heat absorption The dissociation of をうhydrogen and the dissociation of Mg and rare earth hydration are the result of decomposition and identification of hydration.また、x=25においてMg-La、Mg-CeおよびMg-Pr series はそれぞれ4.1ma ss%, 3.7mass%および3.9mass%の水素をcontains することが明らかになった. On the one hand, Mg-Sc and Mg-Nd systems are used in this study. The high pressure device used in this study has a limit pressure of 6GPa. The raw material Y-MgH_2 was formed under high pressure, and the synthesis of new hydrated compounds was confirmed. The amount of water contained in the above mentioned water content H/M が4をsuper える compound synthesis には to らなかったが, 2 years During the research period, new compounds have been synthesized, and we are very much looking forward to the results of future updates.

项目成果

Hitoshi Takamura: "The Electronic Structure of MgY_2H_<6+δ> High-Pressure Hydride"Materials Transactions. 44・4. 583-588 (2003)

高村仁：“MgY_2H_<6+δ>高压氢化物的电子结构”材料交易44・4（2003）。

H.Takamura: "High-Pressure Synthesis of Novel Hydrides in Mg-RE Systems and Their Hydrogen Content (RE=Y, La)"Materials Science Forum. 419-422. 983-988 (2003)

H.Takamura：“Mg-RE 体系中新型氢化物的高压合成及其氢含量（RE=Y，La）”材料科学论坛。