低温水分解能を持つ熱-光ハイブリット活性セラミックデバイスの開発

具有低温水分辨能力的热光混合活性陶瓷器件的研制

• 批准号: 20656155
• 负责人: 児玉 竜也
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656155/
• 关键词: 水分解; 水素製造; 太陽集熱; 熱化学サイクル; 光半導体; 金属酸化物; エネルギー転換; 触媒; 太陽熱; 反応器; 太陽集光; 光触媒; 反応性セラミック

本研究では,従来の高温太陽集熱をエネルギー源とする二段階水熱分解サイクルの反応媒体である水熱分解性セラミックの熱活性に,光半導体触媒の光活性を添加し,水熱分解サイクル反応を低温化することに挑戦した。初年度の研究により,研究代表者が見出した水熱分解性セラミックのFe_3O_4/ジルコニア担持体(Fe含有立方晶ジルコニア,あるいはFe_3O_4/単斜晶ジルコニア)にNiOをドープした水熱分解性セラミック粉体合成に成功し,さらにスピンコーティング法等の方法を応用して,この粉体を材料とした小型発泡体デバイスを作製することにも成功した。さらに,擬似太陽集光を直接デバイスに照射して2段階水分解反応を行う反応デバイスの活性試験を行い,NiOドーブによりデバイスの反応活性が向上することを確認した。今年度は下記の研究を実施する。今年度は下記の研究成果を得た。1)作製の成功したFe-Ni含有立方晶ジルコニア発泡体デバイスについて,立方晶ジルコニアに対するNiOドープ量,またFeOドープを変化させ,反応デバイスの反応活性の向上を試みた。反応試験を太陽炉シミュレータで行い,FeO:NiO=2:1のドープ量が反応活性に対して最適なドープ量であることを見出した。2)NiO同様に熱力学的見地,および光半導体活性の見地からCoOがFe_3O_4/ジルコニア担持体の反応活性を熱-光ハイブリット活性化によって高めると期待されるため,同様の手法でCoOをドープしたFe_3O_4/ジルコニア担持体粉体を合成し,その水熱分解活性を,赤外線イメージ炉を熱源として試験した。反応活性はほぼNiOドーブ型と同様の活性を得ることが出来た。

In this study, the two-stage decomposition of water, the activity of photocatalyst, the decomposition of water, the activity of photocatalyst, the decomposition of water, the addition of photoactivity, the decomposition of water, the decomposition In the first year of the study, the representative of the research showed that the water decomposition was successful, and the methods such as Fe containing cubic crystals, Fe _ 3O_4/ crystals, oblique crystals, NiO crystals, water decomposition, powder synthesis and other methods were used. The powder material, the small bubble body, the powder, the powder, the material, the powder, the powder, the material, the small bubble, the bubble, the success. It seems that the light is collected directly and irradiated directly. The water decomposition of the second section is reversed. The activity is reversed. The activity is not detected. The NiO is activated. This year, we will conduct a study on the implementation of the project. This year, the research results have been awarded. 1) the Fe-Ni contains a cubic crystal, which contains a cubic crystal, a bubble, a bubble, a cubic crystal, a NiO, a cubic crystal, a FeO, a bubble, a cube, a cube, a bubble, a bubble, a cube, a bubble, a bubble, a cube, a cube, a bubble, a bubble, a cube, a cube, a bubble, a cube, a cube, a bubble, a bubble, a cube, a This is the best way to get rid of the problem that you need to measure the activity of the FeO:NiO=2:1. 2) NiO has the same mechanical properties as CoO, 3O_4/, Fe _ 3O_4/, synthesis of carrier powder, synthesis of carrier powder, and decomposition activity of water. In the outside world, the source is in the middle of nowhere. Anti-NiO activity is the same as that of the same activity.

项目成果

A Reactive Fe-YSZ Coated Foam Device for Solar Two-Step Water Splitting

• DOI: 10.1115/1.3090819
• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Solar Energy Engineering-transactions of The Asme
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Kodama;T. Hasegawa;A. Nagasaki;N. Gokon

Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project: Metal-plate-bridged double tube reactor

熔盐管式吸收器/重整器（MoSTAR）项目：金属板桥双管反应器

• 发表时间: 2009
• 作者: Tatsuya Kodama;Nobuyuki Gokon;Shin-ichi Inuta;Shin-go Yamashita;Tsuyoshi Hatamachi;Taebeom Seo
• 通讯作者: Taebeom Seo

Kinetics of C0_2 reforming of methane by catalytically activated metallic foam absorber for solar receiver-reactors

太阳能接收反应器催化活化金属泡沫吸收器对甲烷进行CO_2重整的动力学

• 发表时间: 2009
• 期刊: Internationa1 Journal of Hydrogen Energy 34
• 作者: Y. Ito;N. Hilmi;K. Takahashi;X. Zhang;Nobuyuki Gokon;Nobuyuki Gokon;Nobuyuki Gokon;児玉 竜也;郷右近 展之
• 通讯作者: 郷右近 展之

Monoclinic Zirconia supported Fe_3O_4 for two-step water-splitting thermochemical cycle at thermal reduction temperatures of 1400-1600℃

单斜氧化锆负载Fe_3O_4在热还原温度1400-1600℃下进行两步水分解热化学循环

• 发表时间: 2009
• 期刊: International Journal of Hydrogen Energy 34
• 作者: Takatomi Yamada;Shintaro Yamada;Kunihiro Ohta;児玉竜也;山田貴富森田智彦太田邦史;児玉竜也;森田智彦山田貴富(発表者)松本幸次太田邦史;郷右近展之
• 通讯作者: 郷右近展之

Characterization of Lewis acidity of cation-exchanged montmorillonite K-10 clay as effective heterogeneous catalyst for acetylation of alcohol

• DOI: 10.1016/j.molcata.2008.01.013
• 发表时间: 2008-04-02
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL
• 作者: Shimizu, Ken-Ichi;Higuchi, Tomoya;Satsuma, Atsushi
• 通讯作者: Satsuma, Atsushi