Creation of advanced hydrogen utilisation technologies using nanosheet hydrogen permeable membranes

• Project/Area Number: 24K01300
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 木田 徹也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70363421)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猪股 雄介 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (40824024)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2025: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 水素透過膜 / ナノシート / 酸化グラフェン / 水素 / プロトン導電体

Outline of Research at the Start

本研究では、酸化グラフェン（Graphene oxide: GO）を用いて水素透過膜を作製し、GOにおける混合導電性発現と水素透過のメカニズムの解明を目指す。OperandoDRIFTS（拡散反射赤外分光）測定、UV-vis測定、インピーダンス分析等を駆使して、酸素官能基と混合導電性が水素透過速度に与える影響を精査する。重水素をプローブとして用いるNanoSIMS（微細領域二次イオン質量分析）によって、GO中のプロトン拡散を解析する。さらに、透過膜を用いる水素と重水素の分離、重水からの重水素製造、メンブレンリアクターによる有機電解合成への応用に挑戦する。