2014 Fiscal Year Annual Research Report
高密度化学蓄熱を目指した水酸化リチウム・メソポーラスシリカハイブリッド材料の開発
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25820456
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
窪田 光宏 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60345931)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 水酸化リチウム / メソポーラスシリカ / 複合材料 / 水和反応速度 / 化学蓄熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は100 ℃以下の低温熱の徹底利用を実現する化学蓄熱の新規反応系と期待されるLiOH／LiOH・H2O系について、水蒸気吸着性能を有するメソポーラスシリカ（MPS）の細孔内にLiOHを担持したLiOH・MPSハイブリッド材料を開発し、実用上の課題であるLiOHと水蒸気の水和速度の大幅向上を目指した。
平成25年度は水酸化リチウム水溶液にメソポーラスシリカを含浸することにより、MPS細孔内へのLiOHの担持を試みるとともにLiOH・MPS材料について、熱重量分析装置による水和速度の測定ならびに示差走査熱量計による吸熱量の測定を実施した。この結果、LiOH水溶液濃度0.1～1.0 wt%で調製したLiOH・MPS材料は、LiOH、MPS単体に比べて水和反応開始後10分間における平均初期水和速度が増大するとともに、出熱密度に相当する10分水和時の吸熱量もLiOH、MPS単体よりも増大することを認めた。平成26年度は前年度に得られた知見に基づきつつ、調製材料のさらなる水和性能の向上と安定性の向上を目指し、硝酸リチウムをLi源として酸化リチウムを介することにより最終的にLiOHをMPSに担持する新規手法についての検討を行った。この結果、本手法によりLiOH水溶液をLi源にした場合に比べ、平均初期水和速度・吸熱量の向上が達成された。さらに、本反応系の蓄・放熱速度の評価を可能とするラボスケールの試験装置の構築がなされた。
以上、平成25～26年度の研究実施により、LiOH・MPSハイブリッド材料を調製する複数の手法を確立し、化学蓄熱の出熱速度の向上に直結する調製材料の平均初期水和速度ならびに吸熱量の向上を実証することができた。
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