1994 Fiscal Year Annual Research Report

フェライトを用いる廃熱利用型炭素循環システムの研究

Research Project

Project/Area Number	06403030
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	玉浦裕東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小國正晴東京工業大学, 理学部, 助教授 (50144423) 辻正道東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 助教授 (20111643)
Keywords	水素発生 / CINO層 / 炭素 / 酸素欠陥ニッケルフェライト / メタン化反応 / ケミカルヒートポンプ / 水素エネルギー / 金属酸化物
Research Abstract	水素発生反応の原理の解明については、化学分析、X線回折、FT/IR、メスバウワ-効果、XPSの測定結果より、CINO層(C/Fe^<2+>,Ni^<2+>酸化物層)が活性化状態になるときに金属はイオン状態のままで、CINO層中の酸素がより不足状態となり反応性が高まることが見いだされた。炭素の役割については未だ不明であり,炭素および酸素の同位体でラベルしたCO2やH2Oを用いて、機構の解明を進めている段階である。酸素欠陥ニッケルフェライトを用い、CO2と水素との混合ガスをフローさせるメタン化反応では、酸素欠陥がCO2を炭素に分解する過程が関与していることが確認され、メタン化反応としては従来見られない新しい機構が見いだされた。この機構によれば、従来の触媒反応とは異なり、酸素欠陥の生成反応速度の早い酸化物を合成することで、固相の関与する効率的なメタン化システムを構築する可能性が開けた。さらに、廃熱の水素エネルギーへの変換効率を測定するため次年度にかけて試験研究で試作を開始していたケミカルヒートポンプシステム実験装置の1部を用いて、熱化学的な実測を行い、理学的観点よりその原理について基礎的な理論づけに着手した。廃熱が実際に水素エネルギーに変換できることが確認でき、本研究の主目的とする金属酸化物(反応性セラミックス)による熱/化学エネルギー変換システムの考え方を実証できた。今後は試作機の熱交換率を飛躍的に高めることが重要検討課題であり、新たな熱吸収システム(熱吸収増幅機構)の考え方で改良を試みる。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Yutaka Tamaura: "Synthesis of carbon-iron(II) oxide layer on the surface of magnetite and its reactivity with H_2O for hydrogen generation." J.Mater.Sci.29. 6175-6180 (1994)
[Publications] Masamichi Tsuji: "Methanation reactivity of carbon deposited directly from CO_2 on to the oxygen-deficient magnetite." J.Mater.Sci.29. 5481-5484 (1994)
[Publications] Masahiro Tabata: "Mossbauer study of oxygen-deficient Zn^<II>-bearing ferrites (Zn_XFe_<3-X>O_<4-δ>,OSXSI) and their reactivity toward CO_2 decomposition to carbon." J.Chem.Soc.FARADAY Trans.90. 1171-1175 (1994)
[Publications] Noriko Hasegawa: "New generation reaction of H_2 from H_2O with carbon-bearing ferrites at 300℃." Mat.Res.Soc.Symp.Proc.344. 57-62 (1994)
[Publications] Taizo Sano: "Surface Characterization of carbon-bearing magnetite (CBM) and carbon-bearing Ni(II)-ferrite(CBNF)." Mat.Res.Soc.Symp.Proc.344. 169-174 (1994)
[Publications] Tatsuya Kodama: "Decomposition of CO_2 to carbon by H_2-reduced Ni(II)-and Co(II)-bearing ferrites at 300℃." J.Mater.Res.9. 462-467 (1994)
[Publications] 玉浦裕: "地球環境ハンドブック" 朝倉書店, 10 (1994)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

フェライトを用いる廃熱利用型炭素循環システムの研究

Principal Investigator

玉浦 裕 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)

Research Products

[Publications] Yutaka Tamaura: "Synthesis of carbon-iron(II) oxide layer on the surface of magnetite and its reactivity with H_2O for hydrogen generation." J.Mater.Sci.29. 6175-6180 (1994)

[Publications] Masamichi Tsuji: "Methanation reactivity of carbon deposited directly from CO_2 on to the oxygen-deficient magnetite." J.Mater.Sci.29. 5481-5484 (1994)

[Publications] Masahiro Tabata: "Mossbauer study of oxygen-deficient Zn^<II>-bearing ferrites (Zn_XFe_<3-X>O_<4-δ>,OSXSI) and their reactivity toward CO_2 decomposition to carbon." J.Chem.Soc.FARADAY Trans.90. 1171-1175 (1994)

[Publications] Noriko Hasegawa: "New generation reaction of H_2 from H_2O with carbon-bearing ferrites at 300℃." Mat.Res.Soc.Symp.Proc.344. 57-62 (1994)

[Publications] Taizo Sano: "Surface Characterization of carbon-bearing magnetite (CBM) and carbon-bearing Ni(II)-ferrite(CBNF)." Mat.Res.Soc.Symp.Proc.344. 169-174 (1994)

[Publications] Tatsuya Kodama: "Decomposition of CO_2 to carbon by H_2-reduced Ni(II)-and Co(II)-bearing ferrites at 300℃." J.Mater.Res.9. 462-467 (1994)

[Publications] 玉浦裕: "地球環境ハンドブック" 朝倉書店, 10 (1994)

玉浦裕東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)