2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24656390
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
平田 好洋 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (80145458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鮫島 宗一郎 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (00274861)
松永 直樹 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40405543) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオガス / 一酸化炭素 / 水素 / 水蒸気 / 二酸化炭素 / 電極 / 電気化学セル / シフト反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度はCO-H2O系の反応(CO+H2O=H2+CO2)を促進させる触媒の探索のために、H2及びCO2と各種金属の反応性を検討した。800℃でFeはCO2と反応し、FeOを生成した。また、Fe2O3はH2と反応し、金属鉄へ還元された。酸化還元が進行する電気化学セルの電極に対して、Feは有力な触媒候補となりうることが明らかとなった。次年度は多孔質電気化学セルを用いてCO-H2O系の反応を行った。Co-GDC (Ce0.8Gd0.2O1.9)カソード / GDC多孔質電解質 / Fe-GDCアノードのセルを作製した。CO / H2Oのモル比1 / 7.35の混合ガスを400-700℃の電気化学セルで反応させると、体積比H2 / CO2 ≒ 1のH2-CO2混合燃料が大量に生成した。H2ガスの割合は、低温で高い値を示した（400℃で45% H2 , 40% CO2）。これは、熱力学的計算による予想と一致する。最終年度はCoと比較してクラーク数が高くかつ安価であるMnOをカソード材料に用いたセルを検討した。供給ガスは60 mL/minの10 vol% CO-90 vol% Arガスと2.8×10-2 mL/minのH2O(液体)の混合ガス (モル比CO/H2O=1/7)をカソード側から供給した。印加電圧は1.0 Vとした。H2は高温側で生成し、700℃では23.2-62.3%の割合となった。CO2ガスと比べ1.6-5.2倍高い値であった。H2ガス割合は温度の低下に伴い減少し、400-300℃では5.0%以下となった。700℃でCO2の生成量が少ないのは、アノードのFeの酸化にO2-イオンが消費されたことによる(3Fe + 4O2- → Fe3O4 + 8e-)。
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Research Products
(3 results)
