2019 Fiscal Year Annual Research Report
Basic research on regeneration method of metal amidoboranes
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17K00627
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
小島 由継 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 教授 (20394546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 鉄水 琉球大学, 理学部, 助教 (50647261)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 水素貯蔵材料 / アンモニアボラン / 再水素化 / 水素化リチウム / 金属アミドボラン / アンモニア / ヒドラジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アンモニアボラン(AB; NH3BH3)は、水素放出後に生成するポリボラジレンを液体アンモニア・ヒドラジン中で24時間保持すると水素が再充填される。本研究ではアンモニアボランの類似物質である金属アミドボラン（MAB,M: Li等）が同方法により再生可能であるかを検証し、かつMABの再生反応メカニズム解明を目的とした。
水素化リチウム(LiH)とアンモニアボラン(AB)を反応させて、リチウムアミドボラン（LiAB)を合成した。続いてLiABを加熱し１～2当量の水素を放出させたものを複数合成し、この分解生成物をヒドラジンやアンモニアと反応させ、11B-NMR測定、X線回折(XRD)測定、赤外分光分析を用いて解析した。
ヒドラジンと反応した分解生成物の11B-NMRスペクトルにはBH3に基づくピークと一重項ピークが出現した。一重項ピークの位置は、ABの中間体であるHB(NH2)2とB(NH2)3に近いことから、ABの中間体生成が示唆された。分解生成物からABを経由してLiABに再生されているものと考えられる。BH3のピーク位置はヒドラジンやアンモニアを除去すると低磁場に変化した。これから、ヒドラジンやアンモニアが分解生成物と配位していることが示される。アンモニアと反応した分解生成物のXRDパターンにはLiNH2のピークが観測された。これは、ABが再生の中間材料であり、LiNH2とABの反応により再びLiABが生成することを示唆している。ヒドラジンと反応させた後の生成物は、赤外分光分析により、N-N結合を有していた。他のアミドボランについては、ホウ素あたり1当量放出の場合において、ヒドラジンおよび液体アンモニアとの反応性が確認され、BH3が回復していることが明らかになった。したがっていずれのアミドボランも再生が可能であることが示唆されたが、再生条件の最適化は今後の課題となった。
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Research Products
(1 results)
