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2016 Fiscal Year Research-status Report

水素製造用規則型金属間化合物ナノ粒子触媒の創製

Research Project

Project/Area Number 15K06572
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

許 亜  国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料拠点, 主幹研究員 (00370304)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords水素製造触媒 / 金属間化合物
Outline of Annual Research Achievements

燃料電池の普及には、燃料となる水素を安価で効率よく作り出す必要がある。現在、水素はRu、Pt、Ni、Cuなどの金属触媒を用いて、主に化石燃料の改質反応により製造されている。しかし、貴金属は高価であり、Ni,Cuは触媒性能が不十分である。貴金属不要でかつ高性能な水素製造触媒の開発は不可欠である。
本研究は貴金属不要な安価で高効率な水素製造触媒の開発を目的として、規則型Ni基金属間化合物のナノ粒子の創製及び触媒特性の解明を行う。ナノ粒子の創製には、超高温熱プラズマ法を用い、ナノサイズかつ規則構造形成条件を確立する。触媒特性はメタノール及びメタンの分解反応、改質反応を取り上げ、触媒特性に及ぼすナノ粒子の規則構造、形態(サイズ、形状など)、及び化学組成の影響を検討し、金属間化合物ナノ粒子の触媒特性発現機構の解明を図る。
平成28年度には、前年度に引き続き、作製したNi3Sn、Ni3Sn2、Ni3V金属間化合物ナノ粒子のキャラクタリゼーションを行った。さらに、定温実験(一定温度における触媒活性の経時変化を測る)で詳細な触媒特性(触媒活性と選択性の時間依存性、安定性)を評価し、メタノールの水蒸気に対するこれらのナノ粒子の触媒特性を調べた。また、触媒反応前後のナノ粒子の微細組織を透過電子顕微鏡で解析し、結晶構造をX線回析測定で調べ、触媒特性とナノ粒子の微細組織、結晶構造、粒子形態との関係を検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画の通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

引続き触媒反応前後のナノ粒子のキャラクタリゼーションを行い、触媒特性とナノ粒子の結晶構造、表面化学状態、粒子形態、組成との関係を検証する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Initial oxidation behavior of Ni3Al (210) surface induced by supersonic oxygen molecular beam at room temperature2017

    • Author(s)
      Ya Xu, Junya Sakurai, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Masahiko Demura, Toshiyuki Hirano
    • Journal Title

      APPLIED SURFACE SCIENCE

      Volume: 391 Pages: 18-23

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2016.01.259 

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhanced catalytic activity of Ni3Al foils towards methane steam reforming by water vapor and hydrogen pretreatments2016

    • Author(s)
      Ya Xu, Yan Ma, Demura Masahiko, Toshiyuki Hirano
    • Journal Title

      INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 

      Volume: 41 Pages: 7352-7362

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2016.03.103 

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 熱プラズマ法によるNi3Snナノ粒子の作製とそのメタノール分解触媒特性2016

    • Author(s)
      許亜、出村雅彦、平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-21 – 2016-09-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Catalytic properties of Ni3Sn intermetallic nanoparticles fabricated by thermal plasma process2016

    • Author(s)
      Ya XU, Shiyu Ma, Jianxin Zhang, Masahiko demura, Tosiyuki
    • Organizer
      the 9th Internation Conference on advanced materials
    • Place of Presentation
      Graz University of Technology,Graz,AUSTRIA 
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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