The hydrogen isotope separation by electrophoresis using a high temperature oxide protonic conductor

• Project/Area Number: 26630379
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Metal making/Resorce production engineering
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: KURITA NORIAKI 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20242901)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: プロトン / デューテロン / 水素 / 重水素 / 三重水素 / 同位体分離 / 固体電解質 / プロトン導電体 / プロトン伝導性固体電解質 / 同位体効果 / シミュレーション / カルシウムジルコネート / ストロンチウムジルコネート / 軽水素 / 電気化学的水素ポンプ / ペロブスカイト / 電圧印可

Outline of Final Research Achievements

We studied hydrogen isotope separation by electrophoresis using a high temperature oxide protonic conductor. We studied isotopic separation method using difference in mass (2 times) of hydrogen and deuterium and slight difference in reaction characteristics of electrode reaction. The results revealed that the flow ratio of hydrogen (proton) and deuterium (deuteron) differs depending on the difference in the applied voltage application method. Therefore, it was found that there is a possibility of separation of hydrogen isotope by more devising the application method and the electrode material.

Research Products

• [Presentation] SrZrO3基プロトン導電性固体電解質の電気伝導度のH/D同位体効果 (2017)
  • Author(s): 栗田典明、武津典彦、鈴木翔平
  • Organizer: 固体イオニクス学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2017-12-05
• [Presentation] Tiをドープしたαアルミナのプロトン溶解特性 (2017)
  • Author(s): 栗田典明、武津典彦、吉成修、戸室元
  • Organizer: 中部化学関係学協会支部連合協議会
  • Place of Presentation: 豊橋技術科学大学
  • Year and Date: 2017-11-05
• [Presentation] SrZrO3基プロトン導電性固体電解質の電気伝導度のH/D同位体効果 (2017)
  • Author(s): 栗田典明、武津典彦、鈴木翔平
  • Organizer: 日本金属学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2017-09-21
• [Presentation] Tiをドープしたαアルミナのプロトン溶解特性 (2017)
  • Author(s): 栗田典明、戸室元、武津典彦、吉成修
  • Organizer: 固体イオニクス学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
• [Presentation] ＹをドープしたＳｒＺｒＯ３のプロトン伝導特性 (2016)
  • Author(s): 栗田典明、眞弓英明、柴垣直幸、奥山勇治、武津典彦
  • Organizer: 資源素材学会秋期大会
  • Place of Presentation: 松山大学
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] 安定化ジルコニアを用いたリン脱酸銅用酸素センサーの開発 (2015)
  • Author(s): 堀尾卓矢、栗田典明
  • Organizer: 日本金属学会東海支部
  • Place of Presentation: 名豊ビル
  • Year and Date: 2015-11-19
• [Presentation] プロトン伝導性固体電解質を利用した水素同位体分離 (2015)
  • Author(s): 河田哲昌、栗田典明
  • Organizer: 日本金属学会東海支部
  • Place of Presentation: 名豊ビル
  • Year and Date: 2015-11-19
• [Presentation] アルミナを電解質として用いた溶融銅用水素センサーの標準極活物質の探索 (2015)
  • Author(s): 栗田典明、上田泰輔、金子修、神谷将大、奥山勇治、武津典彦
  • Organizer: 日本銅学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-11-03
• [Presentation] プロトン伝導性を有するαアルミナの第一原理計算法による解析 (2014)
  • Author(s): 栗田典明、西澤哲人、戸室元、武津典彦、吉成修
  • Organizer: 固体イオニクス学会
  • Place of Presentation: 東京工業大学（東京都目黒区大岡山）
  • Year and Date: 2014-11-16 – 2014-11-18
• [Presentation] プロトン伝導性αアルミナの第一原理計算法による検討 (2014)
  • Author(s): 栗田典明、西澤哲人、武津典彦、吉成修
  • Organizer: 日本金属学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋市千種区不老町）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26