Hydrogen separation metal membrane with innovative hydrogen permeability achieved by creating a sub-nanometer space management mechanism

• Project/Area Number: 25K01535
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Oita National College of Technology
• Principal Investigator: 松本 佳久 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40219522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯川 宏 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50293676) ; 南部 智憲 鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 教授 (10270274) ; 池田 一貴 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子産業利用推進センター, 副主任研究員 (80451615)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2027: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: 水素 / 金属物性 / 放射線，X線，粒子線 / 組織制御 / 水素の可視化

Outline of Research at the Start

『バナジウム（V）合金や5族金属ベースの高・中エントロピー合金などの組織をサブナノサイズで制御することにより，従来の金属膜に比べて革新的な水素透過流束を発揮する水素分離膜を創製する』ことが本課題の目標である。この基幹技術の確立を目指して，本研究では中性子散乱実験による水素の格子間占有位置の把握により延性－脆性遷移水素濃度（DBTC）の機構を解明する。次いでオペランド水素顕微鏡による透過水素の可視化により，高水素透過流束を示すサブナノ空間を創り出す水素の高速拡散経路を解明し，水素分離膜材料設計についての学術領域を開拓する。