2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel ammonia synthesis by chemical potential control using ionic conductors
| Project/Area Number |
15K13764
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
酒井 孝明 九州大学, 工学研究院, 助教 (20545131)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | アンモニア合成 / 電気化学合成 / 化学ポテンシャル制御 / 固体イオニクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究提案では、ハーバー・ボッシュ法よりもエネルギー消費の少ない新規アンモニア合成代替技術の創生を目指す。詳しくは、ハーバー・ボッシュ法が必要とするプロセスのうち高圧ガス雰囲気をイオン導電体を用いた化学ポテンシャル制御で代替する技術の確立を推進する。H27度においてはセルの試作は達成出来たものの、アンモニア合成の有無は確認できなかった。そこで、H28年度においては、より高いプロトン伝導度を有する材料を用いて、電子ブロッキング状態にすることでより高性能なアンモニア合成が可能となるセルの試作し、そのアンモニア合成の有無を検討した。アンモニア合成の評価としては、カチオン量の定量評価が可能なイオンクロマトグラフ法によって行った。より高いプロトン伝導性を有する材料としてはSrZr0.5Ce0.4Y0.1O3-d(SZCY-541)を合成して用いた。これに市販の白金箔を白金ペーストで密着させ、1000度で焼きつけることでブロッキング電極を構築した。これを用いてセルの試作と評価を行った。ブロッキング電極型セルの試作は出来たため本年度の計画書通りに研究推進は達成できた。試作セルを用いて窒素：水素比が1:3のガスを流通させ、温度150～600度までにおいて最大2V印加することでアンモニア合成の有無を検討した。この場合、排出ガスを蒸留水にトラップし、その液中のアンモニウムイオンの量をイオンクロマトグラフで定量することで行った。その結果、明確なアンモニウムイオンの存在は確認できなかった。これについては、熱力学的にアンモニア合成の出来る条件でも確認できなかったため、検出可能となる十分な量のアンモニアが出来ていなかったためであると考えられる。今後は電極面積等を大きくし、検出可能となる量のアンモニアが出来るようにするという指針が改めて示唆された。
|
Research Products
(1 results)
