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新しい窒素-ホウ素系化学水素貯蔵材料の研究

新型氮硼化学储氢材料的研究

基本信息

批准号：
11F01511
负责人：
徐強
金额：
$ 1.92万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01511/
关键词：
水素水素貯蔵エネルギー

项目摘要

高い水素含有量(15.4重量%)を持ち、燃料電池用水素源として高い可能性を持つヒドラジンボランに注目し、ヒドラジンボランの脱水素化反応において、温和な温度において、高活性を示す合金ナノ粒子触媒を開発した。NaOHの存在下において、Ni2+およびPt4+を含む混合金属塩溶液に、NaBH4溶液を加えることにより還元し、白金・ニッケル合金ナノ粒子触媒を合成した。本触媒は、ヒドラジンボランから完全に水素放出させることができることがわかった。触媒活性は白金・ニッケル合金ナノ粒子の組成に依存する。Pt含有量が30-70mol%の範囲では, Ni-Ptナノ粒子触媒は室温で100%H2選択性を示した。Ni60Pt40触媒は最も高い触媒活性を示し、高いTOF値を示した。既存の触媒と比べて、NaOHの存在下で合成した触媒は極めて高い触媒活性を示した。ニッケルまたは白金の単金属触媒の場合は、BH3基の加水分解反応のみに活性を示し、N2H4基の分解反応に活性を示さないが、Ni-Pt合金ナノ粒子触媒はBH3基の加水分解反応及びN2H4基の分解反応の両方に高い触媒活性を示し、完全に水素を放出させることができることが明らかになった。さらに、Ni60Pt40触媒は高い耐久性を示した。TEM観察の結果、Ni60Pt40ナノ粒子の平均粒径は2.4nmであることが分かった。本結果は、燃料電池用水素源として高い可能性を持つヒドラジンボランの脱水素化反応において、合金触媒を用いることにより、高効率・選択的に水素を完全発生させることができることを示し、本システムの実用化に高い可能性を示した。

High water content (15.4 wt %), fuel cell water source and high possibility of high temperature, high temperature, high activity, alloy catalyst particle development. In the presence of NaOH, Ni2 + and Pt4 + are added to mixed metal solutions, NaBH4 solutions, and platinum and platinum alloys are synthesized as particle catalysts. The catalyst is completely free of water. Catalyst activity depends on the composition of platinum alloy particles. Pt content of 30- 70 mol % range, Ni-Pt particle catalyst at room temperature to 100% H2 selectivity. Ni60Pt40 catalyst has the highest catalytic activity and high TOF value. In the presence of existing catalyst and NaOH, the catalyst activity is high. In the case of platinum single metal catalyst, BH3-based hydrolysis reaction activity, N2H4-based decomposition reaction activity, Ni-Pt alloy particle catalyst BH3-based hydrolysis reaction and N2H4-based decomposition reaction high catalytic activity, complete water release, etc. Ni60Pt40 catalyst shows high durability. TEM observation results, Ni60Pt40 The results show that the fuel cell water source has a high probability of being used in the dehydration reaction and alloy catalyst, and that the selected water has a high efficiency and a high probability of being used.