Promotion of hydrogen generation during low temperature serpentinization

促进低温蛇纹石化过程中氢气的产生

• 批准号: 22K18325
• 负责人: 大竹 翼
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18325/
• 关键词: 蛇紋岩化反応; 水素; ハルツバージャイト; フロースルー; 開放系; pH; かんらん石; 準安定相; 触媒

これまでの研究で比較的高濃度の水素が生成することが分かっている北海道幌満産のハルツバージャイト試料から均質な粉末試料を用意するため、入手した拳大の岩石試料数十個のXRD分析、強熱減量分析を行い、蛇紋岩化の程度の低い岩石試料のみを荒砕きし、フロースルー実験のためのストック試料とした。バッチ式実験を10回程度繰り返した結果から、このストック試料から平均55 μmol/kgの水素が安定して生成することが確認できた。また、フロースルー装置については研究室の既存のものに水素捕集のための装置を取り付け、上記のストック試料を用いて実験を試みた。その結果、バッチ式実験の約８倍の水素を捕集することに成功した。溶液組成の分析や地球化学モデリングの結果からは、フロースルー系では溶液が常時供給されることにより溶液のpHが低く維持され、かんらん石の溶解が促進されているためと考えられる。このことから、当初予測した閉鎖系であるバッチ式と比較して開放系であるフロースルー式の水素生成装置のメリットを実証することができた。しかしながら、モデリングによる予測結果と比較すると実験による水素生成量は1/10程度であった。この原因として、フロースルー装置に水素が留まっているか、リークしている可能性が考えられる他に、水素生成のメカニズムに関わるかんらん石から溶解した鉄の酸化効率が適切に予測できていない可能性が考えられる。またその他の溶液組成では溶存Ca濃度がモデルと実験で乖離がみられ、Caを含む輝石の溶解や水素生成に与える影響を適切に評価できていない可能性がある。

これまでの研究で比較的高濃度の水素が生成することが分かっている北海道幌満産のハルツバージャイト試料から均質な粉末試料を用意するため,入手した拳大の岩石試料数十個のXRD分析,強熱減量分析を行い,蛇紋岩化の程度の低い岩石試料のみを荒砕きし,フロースルー実験のためのストック試料とした。バッチ式実験を10回程度繰り返した結果から,このストック試料から平均55μ摩尔/公斤の水素が安定して生成することが確認できた。また,フロースルー装置については研究室の既存のものに水素捕集のための装置を取り付け,上記のストック試料を用いて実験を試みた。我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是。溶液組成の分析や地球化学モデリングの結果からは,フロースルー系では溶液が常時供給されることにより溶液pH值のが低く維持され,かんらん石の溶解が促進されているためと考えられる。このことから,当初予測した閉鎖系であるバッチ式と比較して開放系であるフロースルー式の水素生成装置のメリットを実証することができた。中文：1/10。この原因として,フロースルー装置に水素が留まっているか,リークしている可能性が考えられる他に,水素生成のメカニズムに関わるかんらん石から溶解した鉄の酸化効率が適切に予測できていない可能性が考えられる。またその他の溶液組成では溶存Ca濃度がモデルと実験で乖離がみられ,Caを含む輝石の溶解や水素生成に与える影響を適切に評価できていない可能性がある。

项目成果

低温蛇紋岩化反応における水素生成再現のための地球化学モデリング

重现低温蛇纹石化反应中氢气产生的地球化学模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 菅原あすか;東野駿太;大竹翼;大友陽子;佐藤努
• 通讯作者: 佐藤努

インドネシアとミャンマーのラテライト鉱床におけるNiの化学形態の比較

印度尼西亚和缅甸红土矿床镍化学形态比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 大門 嵩泰;大竹 翼，実松 建造，高橋 嘉夫，佐藤 努
• 通讯作者: 大竹 翼，実松 建造，高橋 嘉夫，佐藤 努

Low-Temperature Hydrothermal Synthesis of Chromian Spinel from Fe-Cr Hydroxides Using a Flow-Through Reactor

使用流通式反应器由 Fe-Cr 氢氧化物低温水热合成铬尖晶石

• DOI: 10.3390/min12091110
• 发表时间: 2022
• 期刊: Minerals
• 影响因子: 2.5
• 作者: Ohtomo Yoko;Yang Jeehyun;Nishikata Miu;Kawamoto Daisuke;Kimura Yuki;Otake Tsubasa;Sato Tsutomu
• 通讯作者: Sato Tsutomu

海底熱水鉱床鉱石に含まれる易溶性鉱物：Hakureiサイトとごんどうサイトの比較

海底热液矿石中含有的易溶矿物质：博丽遗址和贡多遗址的比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 野並 亨祐;大竹 翼;相川 公政;伊藤 真由美;佐藤 努
• 通讯作者: 佐藤 努