触媒により活性化されたアラネート水素化物の被毒に関する研究

• Project/Area Number: 15760529
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural/Functional materials
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 竹下 博之 関西大学, 工学部, 助教授 (20351497)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 被毒 / LiAlH_4 / 水蒸気 / 酸素 / 水素貯蔵材料 / 示差走査熱量分析計 / 露点 / 水素化物 / 示差走査熱量分析形 / NaAlH_4 / 元差走査熱量分析計

Research Abstract

アラネート水素化物は禁水性物質であり、水蒸気を含む雰囲気に被毒され、水素吸収、放出特性が劣化することが予想される。特に触媒を添加した状態では非常に活性であり、この傾向が顕著になると考えられる。そこで、水蒸気及び酸素を含む雰囲気下でのアラネート水素化物の劣化について検討を行った。
昨年度はNaAlH_4を対象として検討を行ったが、今年度はより計量で水素貯蔵量の大きいLiAlH_4を対象として検討を行った。LiAlH_4試料としては、95%の純度を有する試薬を精製して純度を高めたものを使用した。まず、-87℃の露点まで乾燥させたアルゴン雰囲気中試料を3日間以上1週間以内保管した場合には、明瞭な劣化傾向は認められなかった。次に、脱水処理を行わなかったアルゴン雰囲気下でボールミルにより強制的に攪拌を行った後、被毒の効果を示差走査熱量分析計を用いて水素雰囲気下で調べたところ、乾燥雰囲気下で保管された試料には認められなかった酸化が140〜150℃の温度範囲にかけて認められた。200℃までの昇温・降温を3回ほど繰り返したが、2回目以降には装置の検出感度範囲内で被毒反応は認められなかった。次にこの試料を50cc/min.の流量の酸素を微量に含むアルゴンガス雰囲気下で200℃まで昇温した場合には、LiAlH_4の融解と水素放出反応(LiAlH_4→Li_3AlH_6)が認められ、それ以外に明瞭なピークは認められなかったが、分析後の試料の構成相を確認したところ、LiOHの存在が認められた。