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リチウム化合物を用いた活性窒素生成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K18234
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関広島大学

研究代表者

宮岡 裕樹  広島大学, 先進機能物質研究センター, 准教授 (80544882)

研究協力者 山口 翔太郎  広島大学, 先端物質科学研究科, 大学院生
礒部 繁人  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10564370)
市川 貴之  広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (10346463)
小島 由継  広島大学, 先進機能物質研究センター, 教授 (20394546)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード窒化物 / 窒素解離 / リチウム合金 / 活性窒素 / 窒化物合成 / 擬触媒プロセス / 電子顕微鏡その場観察 / 電子顕微鏡 / 活性窒素利用 / 触媒プロセス
研究成果の概要

本研究では,リチウム(Li)と14族元素(M = C, Si, Ge, Sn)の化合物を用いて,三重結合を有し非常に安定な気体分子であるN2を解離,再結合する反応に注目し,その反応特性やメカニズムを明らかにするための実験を行った。
作製したいずれのLi化合物も500 ℃以下で窒素と反応し,幾つかの化合物では室温付近でも窒化反応がみられたことから,これらが窒素解離能を有することが示された。窒化反応後には,ナノサイズのLi3Nが生成していることが示唆されており,この活性な原子状窒素を用いることで,既存技術より低圧の0.5 MPa,300 ℃以下の条件でアンモニアが生成可能であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nitrogen Dissociation via Reaction with Lithium Alloys2017

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Yamaguchi, Takayuki Ichikawa, Yongming Wang, Yuki Nakagawa, Shigehito Isobe, Yoshitsugu Kojima, and Hiroki Miyaoka
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 3 ページ: 1081-1088

    • DOI

      10.1021/acsomega.6b00498

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Reaction Properties of Lithium alloys with Nitrogen2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Miyaoka
    • 学会等名
      IUPAC 12th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XII)
    • 発表場所
      Changsha, China
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Li 合金による窒素解離2016

    • 著者名/発表者名
      山口翔太郎,宮岡裕樹,市川貴之,小島由継
    • 学会等名
      水素若手研究会 第11回研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] リチウム合金を利用した窒素分子解離とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      山口翔太郎,宮岡裕樹,市川貴之,小島由継
    • 学会等名
      日本エネルギー学会・西部支部 第1回 学生・若手研究発表会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] リチウム化合物を用いた窒素解離2015

    • 著者名/発表者名
      山口翔太郎,Ankur Jain,市川貴之,小島由継,宮岡裕樹
    • 学会等名
      第10回水素若手研究会
    • 発表場所
      産総研福島再生可能エネルギー研究所
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 研究者ホームページ

    • URL

      http://h2.hiroshima-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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