高温型プロトン導電体の水素ポンプ機能を用いた純水素製造

利用高温质子导体的氢泵功能生产纯氢

• 批准号: 14750654
• 负责人: 松本 広重
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University (2003-2004)Nagoya University (2002)
• 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 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750654/
• 关键词: 水素製造; 高温型プロトン導電体; 白金メッキ; パラジウム; 三相界面; ジルコネート; 電極過電圧; 水素分離; 改質ガス; ストロンチウムジルコネート; 無電解メッキ; 水蒸気電解; プロトン; 正孔; 電極反応; イオン輸率

本研究は,「水素を二次エネルギー媒体としたエネルギーシステム」の実現に係る水素製造過程において,高温型プロトン導電体を用いた効率の高い水素製造法を検討しようとするものである.これまでに,特に炭化水素からの水素製造に際して不可欠な化学的安定性を有する電解質材料としてジルコネート系プロトン導電体を選定し,無電解メッキ白金電極やスパッタ法で調製したパラジウム電極がそれに適合する事を見いだした.特に前者は,多孔質白金電極の活性を無電解メッキという調製法の違いにより2桁以上向上させる画期的な知見であったことから,実用的なスケールアップを念頭にその電極過程を検討した.その結果,電極過電圧に対してプロットした電流密度は,どの過電圧領域においてもほぼ等しい割合で増大しており,多孔質白金と白金メッキの違いは反応場の広がりの違いに帰せられることが明らかとなった.微構造的には明らかではないが,白金メッキ法が電解質との間に密な接触,言い換えれば密度の高い三相界面を,電極反応場として提供していると考えられる.電極反応の向上を目指して混合導電性電極の適用を試みた.電解質材料と類似のジルコネート系混合導電体を用いた.その結果,多孔質白金を電極としたときに比べて電極活性の向上が見られ,面積として電極反応場を広げる手法として混合導電性電極の有効性が示めされた.しかし,その向上の幅は限定的であり,電極反応そのものの向上すなわち電極触媒活性の向上も合わせて考えなければならないことが示唆された.

The purpose of this study is to improve the quality of water in the media. The results show that the process of the production of high-temperature thermal energy is very high, and the high-temperature thermal conductivity electronics are used to improve the performance of the electronic system. In particular, carbonized water, water Special attention is paid to the former, porous platinum electrodes, active platinum electrodes, porous platinum electrodes, porous platinum electro According to the results of the experiment, the electricity has been used to improve the density of electric current in the field of power supply, and in the field of power supply. Porous platinum and platinum have been used to improve the density of electric current. The micro-structure is used to understand the structure, the platinum method is used to solve the contact, the density is high, the three-phase interface is high, and the cathode is used to provide the test. The negative effect of electricity is aimed at the mixed use of electricity and electricity. The material type of the electronic solution is similar to that of the hybrid guide battery. The results show that the activity of porous platinum electrodes is higher than that of platinum electrodes, and the electrodes of porous platinum electrodes are more active than those of platinum electrodes. In this case, the limit of the amplitude is limited, and the activity of the photocatalyst is very high.

项目成果

Hydrogen isotope sensor using high temperature proton conductors

• DOI: 10.1016/j.ssi.2004.01.068
• 发表时间: 2004-11
• 期刊: Solid State Ionics
• 影响因子: 3.2
• 作者: H. Matsumoto;H. Hayashi;T. Shimura;K. Amezawa;T. Otake;K. Yashiro;Y. Nigara;A. Kaimai;T. Kawada;H. Iwahara;J. Mizusaki

高温型プロトン導電性固体を用いた水素分離

使用高温质子传导固体进行氢分离

• 发表时间: 2005
• 期刊: まてりあ 44巻・3号
• 作者: 松本 広重

Hydrogen separation using proton-conducting perovskites

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2004.12.093
• 发表时间: 2006-02-09
• 期刊: JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
• 影响因子: 6.2
• 作者: Matsumoto, H;Shimura, T;Mizusaki, J
• 通讯作者: Mizusaki, J

H.Matsumoto, 他10名: "Hydrogen Separation from Reformed Gases Using High-Temperature Proton Conductors"Proc. 9^<th> Asian Conference on Solid State Ionics. (予定). (2004)

H.Matsumoto 等 10 人：“使用高温质子导体从重整气体中分离氢”，第 9 届亚洲固体离子学会议（计划）。

H.Matsumoto, H.Hayashi, T.Shimura, H.Iwahara, T.Yogo: "Electrochemical hydrogen isotope sensing via the high-temperature proton conductor CaZr_<0.90>In_<0.10>O_<3-α>"Solid State Ionics. 161. 93-97 (2003)

H.Matsumoto、H.Hayashi、T.Shimura、H.Iwahara、T.Yogo：“通过高温质子导体 CaZr_<0.90>In_<0.10>O_<3-α> 进行电化学氢同位素传感”固态离子学. 161. 93-97 (2003)