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2008 Fiscal Year Annual Research Report

水素触媒特性に優れた3元系NI3Al合金の開発

Research Project

Project/Area Number 19360321
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

平野 敏幸  National Institute for Materials Science, 燃料電池材料センター, NIMS特別研究員 (90354183)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 許 亜  独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主幹研究員 (00370304)
出村 雅彦  独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主任研究員 (10354177)
Keywords金属間化合物 / 触媒 / 表面ナノ粒子 / 合金化 / コンビナトリアル
Research Abstract

本研究では、Ni_3Al箔の触媒活性をさらに増大させる効果を持つ第3元素の探索を目的とする。
1.コンビナトリアル触媒特性評価装置の動作試験
平成19年度に試作したコンビナトリアル触媒特性評価装置の赤外線サーモグラフィーによる試料表面温度自動測定システムを完成した。動作試験を行った結果、気化したメタノールを多数の試料に均等に供給する改善する必要があることがわかった。改造に続いて有望元素を含む合金の触媒活性を評価する。
2.Ni_3(Si,Ti)冷間圧延箔の触媒特性評価
酸素との親和力が強いSi、Tiを含むNi_3(Si,Ti)箔もメタノール分解に対して触媒特性を示す。これらの元素はAlと同様にメタノール分解反応中に選択酸化する結果、Ni微粒子が形成し、そのNi微粒子が触媒活性を増大させる。Alに比べて副反応の炭素析出反応を激しく促進し、Ni微粒子の触媒活性が低下するとともに、反応管の閉塞を引き起こすことがわかった。
2.Ni_3Al冷間圧延箔触媒のメタノール分解反応に及ぼす水蒸気添加の効果
メタノールに水蒸気を添加するとNi_3Al箔の触媒活性は低下する。その原因は、Niの酸化、水酸化によるものであり、Alの選択酸化によるNi微粒子形成-触媒活性増大という、提案者らのモデルの妥当性を証明している。
3.Ni_3Al/Ni2相箔の触媒特性評価
Ni_3Al/Ni2相合金箔のメタン水蒸気改質反応に対する触媒活性が、酸、アルカリによる表面処理によって増大することがわかった。表面処理の効果の詳細を検討中である。

  • Research Products

    (34 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (22 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Effect of alkali leaching on the surface structure of Ni3Al catalyst2008

    • Author(s)
      Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Journal Title

      Applied Surface Science 254

      Pages: 5413-5420

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tensile Properties and Cold Rolling of Binary Ni-Al γ/γ' Two-phase Single Crystals2008

    • Author(s)
      D. Q. Li, K. Kishida, M. Demura、T. Hirano
    • Journal Title

      Intermetallics 16

      Pages: 1317-1324

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic properties of Ni/Ni_3Al two-phase alloy foils for methane steam reforming2008

    • Author(s)
      D. Kamikihara, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Journal Title

      Trans. Mater. Res. Soc. Japan 33

      Pages: 1105-1108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of steam addition on the spontaneous activation in Ni_3Al foil catalysts during methanol decomposition

    • Author(s)
      J. H. Jang, Y. Xu, D. H. Chun, M. Demura, D. M. Wee, T. Hirano
    • Journal Title

      J. Mol. Catal. A : Chemical

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic properties of chemically pretreated Ni_3Al/Ni two-phase alloy foils for methane steam reforming

    • Author(s)
      D. Kamikihara, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Journal Title

      Mat. Res. Soc., Proc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface modification of Ni/Ni_3Al two-phase foils by electrochemically selective etching

    • Author(s)
      H. Y. Lee, M. Demura, Y. Xu, D. M. Wee, T. Hirano
    • Journal Title

      Mat. Res. Soc., Proc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface structure modification of Ni_3Al foil catalysts by oxidation-reduction treatment

    • Author(s)
      J. H. Jang, Y. Xu, D. H. Chun, M. Demura, D. M. Wee, T. Hirano
    • Journal Title

      Mat. Res. Soc., Proc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Y. Ma, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano

    • Author(s)
      Y. Ma, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Journal Title

      Mat. Res. Soc., Proc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous Catalytic Activation of Ni_3(Si,Ti) Intermetallic Foils in Methanol Decomposition

    • Author(s)
      Y. Kaneno, T. Takasugi, H. Tsuda, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano, H. Iwai
    • Journal Title

      Mat. Res. Soc., Proc

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ni_3Al/Ni2相箔表面に及ぼすアルカリ処理の影響とその触媒特性2009

    • Author(s)
      上木原大介, 許亜, 出村雅彦, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2009年春期大会
    • Place of Presentation
      東工大
    • Year and Date
      20090328-20090329
  • [Presentation] 強圧延・再結晶による金属間化合物の集合組織制御2009

    • Author(s)
      出村雅彦
    • Organizer
      日本金属学会2009年春期大会
    • Place of Presentation
      東工大
    • Year and Date
      20090328-20090329
  • [Presentation] Ni_3Al foil catalysts for hydrogen production from methanol2008

    • Author(s)
      Y. Xu, D. H. Chun, J. H. Jang, M. Demura, D. M. Wee, T. Hirano
    • Organizer
      IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      20081209-20081213
  • [Presentation] Catalytic properties of chemically pretreated Ni_3Al/Ni two-phase alloy foils for methane steam reforming2008

    • Author(s)
      D. Kamikihara, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Organizer
      MRS 2008 FALL MEETING
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20081201-20081205
  • [Presentation] Surface modification of Ni/Ni_3Al two-phase foils by electrochemically selective etching2008

    • Author(s)
      H. Y. Lee, M. Demura, Y. Xu, D. M. Wee, T. Hirano
    • Organizer
      MRS 2008 FALL MEETING
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20081201-20081205
  • [Presentation] Surface Structure Modification of Ni_3Al Foil Catalysts by Oxidation-reduction Treatment2008

    • Author(s)
      J. H. Jang, Y. Xu, M. Demura, W. D. Moon, T. Hirano
    • Organizer
      MRS 2008 FALL MEETING
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20081201-20081205
  • [Presentation] Catalytic properties of Atomized Ni_3Al Powder for Methane Steam Reforming2008

    • Author(s)
      Y. Ma, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Organizer
      MRS 2008 FALL MEETING
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20081201-20081205
  • [Presentation] Spontaneous Catalytic Activation of Ni_3(Si,Ti) Intermetallic Foils in Methanol Decomposition2008

    • Author(s)
      Y. Kaneno, T. Takasugi, H. Tsuda, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano, H. Iwai
    • Organizer
      MRS 2008 FALL MEETING
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      20081201-20081205
  • [Presentation] Ni_3Alの触媒特性2008

    • Author(s)
      平野敏幸
    • Organizer
      第1回触媒材料研究会、日本金属学会・金属触媒材料研究会
    • Place of Presentation
      岩手県一関市
    • Year and Date
      20081111-20081113
  • [Presentation] 表面化学処理したNi_3Al/Ni2相箔の水素製造反応に対する触媒特性2008

    • Author(s)
      上木原大介
    • Organizer
      第1回触媒材料研究会、日本金属学会・金属触媒材料研究会
    • Place of Presentation
      岩手県一関市
    • Year and Date
      20081111-20081113
  • [Presentation] Effects of H_2O addition on the spontaneous activation of Ni_3Al foils in methanol decomposition2008

    • Author(s)
      張〓赫
    • Organizer
      第1回触媒材料研究会、日本金属学会・金属触媒材料研究会
    • Place of Presentation
      岩手県一関市
    • Year and Date
      20081111-20081113
  • [Presentation] Electrochemical selective etching in Ni(γ)/Ni_3Al(γ') two-phase alloys2008

    • Author(s)
      李慧娟
    • Organizer
      第1回触媒材料研究会、日本金属学会・金属触媒材料研究会
    • Place of Presentation
      岩手県一関市
    • Year and Date
      20081111-20081113
  • [Presentation] Ni_3Al/Ni 2相箔の再結晶集合組織2008

    • Author(s)
      出村雅彦, 許亜, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] Ni基金属間化合物箔の水素製造触媒活性発現機構の考察2008

    • Author(s)
      許亜, 出村雅彦, 平野敏幸, 金野泰幸, 高杉隆幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] メタノール分解反応におけるNi_3(Si,Ti)冷間圧延箔の触媒活性2008

    • Author(s)
      金野泰幸, 今藤敏和, 津田大, 高杉隆幸, 許亜, 出村雅彦, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] Electrochemical selective etching in Ni(γ)/Ni_3Al(γ') two-phase alloys2008

    • Author(s)
      李慧娟, 出村雅彦, 許亜, 韋當文, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] Effects of H_2O addition on the spontaneous activation of Ni_3Al foils in methanol decomposition2008

    • Author(s)
      張〓赫, 許亜, 出村雅彦, 韋當文, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] 表面化学処理したNi_3Al/Ni2相箔の水素製造反応に対する触媒特性2008

    • Author(s)
      上木原大介, 許亜, 出村雅彦, 平野敏幸
    • Organizer
      日本金属学会2008年度秋期大会
    • Place of Presentation
      熊本大
    • Year and Date
      20080923-20080925
  • [Presentation] Surface Characterization of Ni_3Al foil Catalyst by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy2008

    • Author(s)
      Y. Xu, H. Yoshikawa, J. H. Jang, M. Demura, K. Kobayashi S. Ueda, D. Nomoto, Y. Yamashita, D. M. Wee, T. Hirano
    • Organizer
      14^<th> International Congress on Catalysis
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20080613-20080618
  • [Presentation] Effects of H_2O Addition on the Catalytic Properties of Ni_3Al Foils for Hydrogen Production from Methanol2008

    • Author(s)
      J. H. Jang, Y. Xu, D. H. Chun, M. Demura, D. M. Wee, T. Hirano
    • Organizer
      14^<th> International Congress on Catalysis
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20080613-20080618
  • [Presentation] Properties of Ni/Ni_3Al Two-phase Foil catalysts for Methane Steam Reforming2008

    • Author(s)
      D. Kamikihara, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
    • Organizer
      14^<th> International Congress on Catalysis
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20080613-20080618
  • [Presentation] In-plane anisotropy in tensile properties of heavily cold-rolled binary Ni_3Al foils2008

    • Author(s)
      M. Demura, Y. Xu, T. Hirano
    • Organizer
      The 7^<th> International Workshop on Advanced Intermetallics and Metallic Materials
    • Place of Presentation
      Harbin, P. R. China
    • Year and Date
      20080518-20080523
  • [Patent(Industrial Property Rights)] メタンの水蒸気改質触媒2009

    • Inventor(s)
      許亜, 揚君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
    • Industrial Property Rights Holder
      許亜, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
    • Industrial Property Number
      特願2008-313902
    • Filing Date
      2009-03-02
  • [Patent(Industrial Property Rights)] CO酸化触媒2008

    • Inventor(s)
      許亜, 揚君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人物質・材料研究機構
    • Industrial Property Number
      特許・特願2008-313902
    • Filing Date
      2008-12-10
  • [Patent(Industrial Property Rights)] メタノール分解触媒2008

    • Inventor(s)
      許亜, 揚君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
    • Industrial Property Rights Holder
      許亜, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
    • Industrial Property Number
      特願2008-313931
    • Filing Date
      2008-12-10

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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