2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20550140
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| Research Institution | Musashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
江場 宏美 Musashi Institute of Technology, 工学部, 准教授 (90354175)
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| Keywords | 触媒・化学プロセス / 水素 / 構造・機能材料 / 二酸化炭素排出削減 / 廃棄物再資源化 |
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| Research Abstract |
二酸化炭素を鉄と水と反応させ水に不溶の金属炭酸塩として回収し、同時に水分解により水素ガスを発生させるプロセス(Fe+H_2O+CO_2→FeCO_3+H_2↑)について検討を進めた。純鉄または金属加工メーカーより提供されたスクラップ鉄を用いて反応速度データを収集し、反応速度定数の決定などを行った。組成やスクラップ鉄の状態によって反応速度が大きく異なることを確認し、反応効率を高めるための考察を進めた。また、塩酸等の添加によりpHを低下させても反応速度の促進効果はみられないことや、炭酸鉄の析出状況から鉄表面が反応サイトとなっている可能性が高いことなどから、二酸化炭素の働きや反応機構について考察した。本プロセスで発生させた水素ガスを、固体高分子型燃料電池に導入しての運転テストを行った結果、基本的には期待されたとおりの電圧が得られたが、時間とともに出力の低下が確認された。この原因として、水素以外の副生物(低分子量の有機物)が生成し、これが燃料電池の触媒を被毒したと予想された。IRスペクトル測定などによりガスの同定を進めた結果、メタノールなどの可能性が考えられた。また、二酸化炭素固定化生成物である炭酸鉄(菱鉄鉱)の熱分解挙動を調査した。加熱条件と相転移温度や生成物の種類を熱分析により調べ、また、単結晶X線回折法を用いて熱分解にともなう結晶構造変化を調べ、酸化鉄の種類や外形と結晶方位の関係などから、有用物質への変換のための検討を進めた。
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