课题基金 / 基金详情

高性能ホウ素－窒素系水素貯蔵材料の研究

高性能ホウ素－窒素系水素貯蔵材料の研究
高性能硼氮储氢材料的研究
批准号：
13F03509
负责人：
徐 強
金额：
$1.47万
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：
2013
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03509/
关键词：
水素水素貯蔵エネルギー

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
来る水素エネルギー社会を支えるキーテクノロジーとして、高効率水素貯蔵技術の確立が求められている。これまで報告されている化学的水素貯蔵材料は水素放出温度が高い上、燃料電池電極触媒の被毒成分の発生が問題となっている。そのために、水素含有量が高く、温和な条件下で水素放出が可能で且つ燃料電池電極触媒の被毒成分を副生しない化学的水素貯蔵材料の開発が強く求められている。本研究では、ホウ素-窒素系化学水素化物を有望な化学的水素貯蔵材料として取り上げ、ホウ素-窒素系化学水素化物の常温での選択的脱水素化・水素発生触媒を開発し、高性能水素貯蔵材料・技術の確立を目的としている。ジアミンを用いてグラフェンを修飾することにより、グラフェン上にサイズの小さい金属ナノ粒子を固定化し、アンモニアボランの加水分解・水素発生反応に高い活性を示す触媒を開発した。まず、ジアミンを用いてグラフェンを修飾した。グラフェンに連結したアミン基と金属イオンとの配位効果を利用して、シンプルな還元過程によって、銅―コバルトナノ粒子をグラフェンに固定化した。TEM測定によって粒子径が極めて小さく、且つ粒子径分布が均一であることが確認された。合成されたジアミン修飾グラフェン担持銅―コバルトナノ粒子触媒は、アンモニアボランの加水分解・水素発生反応に優れた触媒性能を示し、極めて高いターンオーバー頻度（TOF）を示した。ジアミンは銅―コバルトナノ粒子の高分散に寄与し、また銅とコバルトとの金属間相乗効果は高い触媒性能に寄与することが明らかになった。
英文摘要
来る水素エネルギー社会を支えるキーテクノロジーとして、高効率水素貯蔵技術の確立が求められている。これまで報告されている化学的水素貯蔵材料は水素放出温度が高い上、燃料電池電極触媒の被毒成分の発生が問題となっている。そのために、水素含有量が高く、温和な条件下で水素放出が可能で且つ燃料電池電極触媒の被毒成分を副生しない化学的水素貯蔵材料の開発が強く求められている。本研究では、ホウ素-窒素系化学水素化物を有望な化学的水素貯蔵材料として取り上げ、ホウ素-窒素系化学水素化物の常温での選択的脱水素化・水素発生触媒を開発し、高性能水素貯蔵材料・技術の確立を目的としている。ジアミンを用いてグラフェンを修飾することにより、グラフェン上にサイズの小さい金属ナノ粒子を固定化し、アンモニアボランの加水分解・水素発生反応に高い活性を示す触媒を開発した。まず、ジアミンを用いてグラフェンを修飾した。グラフェンに連結したアミン基と金属イオンとの配位効果を利用して、シンプルな還元過程によって、銅―コバルトナノ粒子をグラフェンに固定化した。TEM測定によって粒子径が極めて小さく、且つ粒子径分布が均一であることが確認された。合成されたジアミン修飾グラフェン担持銅―コバルトナノ粒子触媒は、アンモニアボランの加水分解・水素発生反応に優れた触媒性能を示し、極めて高いターンオーバー頻度（TOF）を示した。ジアミンは銅―コバルトナノ粒子の高分散に寄与し、また銅とコバルトとの金属間相乗効果は高い触媒性能に寄与することが明らかになった。
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专著(0)
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会议论文
Immobilizing Extremely Catalytically Active Palladium Nanoparticles to Carbon Nanospheres: A Weakly-Capping Growth Approach
DOI： 10.1021/jacs.5b06707
发表时间： 2015-09-16
期刊： JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子： 15
作者： [Zhu, Qi-Long, Tsumori, Nobuko, Xu, Qiang]
通讯作者： Xu, Qiang
Highly-dispersed AuNi Nanoparticles Encapsulated in Metal-Organic Framework as High-performance Catalyst for Hydrogen Generation from Boron-Nitrogen-based Hydride
金属有机骨架封装的高分散金镍纳米粒子作为硼氮基氢化物制氢的高性能催化剂
DOI： --
发表时间： 2015
期刊：
影响因子： --
作者： [Qi-Long Zhu, Qiang Xu]
通讯作者： Qiang Xu
Controlled Synthesis of Ultrafine Surfactant-Free NiPt Nanocatalysts toward Efficient and Complete Hydrogen Generation from Hydrazine Borane at Room Temperature
DOI： 10.1021/cs501329c
发表时间： 2014-10
期刊： ACS Catalysis
影响因子： 12.9
作者： [Qi Zhu;Di-Chang Zhong;U. Demirci;Qiang Xu]
通讯作者： Qi Zhu;Di-Chang Zhong;U. Demirci;Qiang Xu
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