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軽元素-窒素系水素貯蔵材料の開発研究

轻元素-氮储氢材料的研发

基本信息

批准号：
04F04369
负责人：
藤井博信
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、地球環境保全の立場より、電力と並んで水素をエネルギー媒体とするクリーンエネルギーシステムの構築が注目されるようになってきている。中でも、水素エネルギー実用化への課題のひとつとして、水素を高密度に貯蔵・輸送するための要素技術の確立があげられる。外国人特別研究員Leng Haiyan博士は軽元素金属(M)-窒素(N)-水素(H)系錯体化合物の分解反応を利用した水素貯蔵材料の研究を開始した。H17年度においては、リチウム(Li)-マグネシウム(Mg)-窒素(N)-水素(H)系材料の水素吸蔵放出反応の機構解明の研究を行い、アンモニアを仲介とした3段階の素反応によって進行することを明らかにした。平成18年度は、アンモニア仲介素反応の1つであるLiH+NH_3⇔LiNH_2+H_2(1)の可逆性について詳細な研究を、示差走査型熱量計を駆使して行った。これまでの研究で、LiHは室温でアンモニアと反応しLiアミド(LiNH_2)に変換することは以前から知られていた。しかし、Liアミドを水素化すると、LiHとアンモニアに変換することは、閉鎖系における実験では確認されてこなかった。しかし、本実験において、10気圧の水素ガスフロー中でLiアモドを200℃まで昇温していくと、ほとんど吸熱も発熱も伴うことなく、徐々にLiHへの変換が起こり、水素フロー中200℃に6時間保つことによって、全てのLiアミドがLiHに変換した。この結果は、反応(1)が、可逆的な反応であり、M-N-H系水素貯蔵反応は、直接の固相-固相反応によって進行するのではなく、アンモニアを仲介とする2つの素反応によって進行することを裏付ける成果として極めて重要な成果である。更に、Ti触媒の効果について実験され、Ti触媒は、反応(1)のLiアミドをLiHに変換する際に重要な働きをすることを明らかにした。今後の触媒機構の解明に重要な手掛かりを与えた点注目に値する。以上の成果は論文4編として発表し、更に、現在論文1編を執筆中である。

At present, the position of global environmental protection, electricity and water element production, media and construction of high-tech enterprises are of great concern. The establishment of the technology of high density storage and transportation of water element Dr. Leng Haiyan, Special Researcher of Foreign Affairs, started the research on the decomposition and utilization of elemental metal (M)-elemental (N)-elemental (H) complex compounds and elemental storage materials. H17 year, the study on mechanism of absorption and emission of water element in (Li)-Mg (Mg)-N (H)-H (H)-based materials was carried out. A detailed study on the reversibility of LiH+NH_3 LiNH_2+H_2(1) was carried out by using a differential scanning calorimeter. This is the case with LiH at room temperature. The water level is low, the water level is low, and the water level is low. In this case, the temperature of the water element at 10 ° C is 200 ° C, and the temperature of the water element at 10 ° C is 200 ° C. The results are as follows: (1) Reversible reaction, M-N-H system water storage reaction, direct solid-solid reaction, direct solid-solid reaction, direct solid In addition, Ti catalyst effect is very important when Ti catalyst is used as catalyst, Li catalyst and LiH catalyst. In the future, the solution of catalyst mechanism is important. The above achievements are published in the fourth part of this paper. Now the first part of this paper is being written.