Creation of high-density hydrogen storage metal nanocapculs

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K19181
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Inorganic materials chemistry, Energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yamauchi Miho 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (10372749)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 水素吸蔵 / パラジウム / MOF / ナノカプセル

Outline of Final Research Achievements

In this study, Pd nanocapsules including metal organic framework (MOF) are fabricated by coating Pd plasma on MOF, which is known to dissociate and store hydrogen under mild conditions, using arc plasma deposition method. The hydrogen storage characteristics were examined. NMR and ESR measurements suggested that Pd nanocapsule has an ability to store hydrogen and absorbed hydrogen in the capsule is chemically different from either the hydrogen stored in Pd or the hydrogen adsorbed in the MOF. The MOF including Pd nanocapsules were found to be an unprecedented new type of hydrogen storage material.

Free Research Field

無機化学、触媒化学、固体物性化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境問題の解決のための切り札と考えられている水素社会を実現する上で、最大の問題は、化学反応性に富み、常温常圧で気体である水素の効率的な貯蔵および輸送方法の欠如である。本研究で開発されたPdナノカプセルは、これまでとは異なる新しいタイプのメカニズムで水素貯蔵するPdナノカプセルは、温和な条件で水素を高密度に吸蔵するだけでなく、新しい水素化反応の反応場となる可能性がある材料であることが明らかとなった。