2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research on Functional Hydrogen in Ammine Complex
Publicly Offered Research
| Project Area | HYDROGENOMICS: Creation of Innovative Materials, Devices, and Reaction Processes using Higher-Order Hydrogen Functions |
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| Project/Area Number |
19H05059
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
宮岡 裕樹 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 准教授 (80544882)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アンモニア / アンミン錯体 / ボロハイドライド / 化学状態分析 / 核磁気共鳴 / ラマン分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
錯体水素化物やハロゲン化物は，分子状のアンモニア(NH3)を吸蔵し「アンミン錯体」と呼ばれる安定相を形成する。これらアンミン錯体の機能性には，水素が深くかかわっていると予想され，特に，ボロハイドライドでは，(BH4)-錯イオン中の水素(Hδ-)とNH3中の水素(Hδ+)という異なる水素が共存するため，水素が物性や機能性に及ぼす影響は大きいと推測される。本研究の目的は，NH3吸蔵特性の詳細及びアンミン錯体中の水素の化学状態を実験的に分析し，水素の相互作用と機能性発現メカニズムに関する知見を得ることである。
LiBH4について，異なる温度で圧力-組成-等温線(PCI)測定を行い，熱力学特性の詳細な評価を行った。その結果，液相とされる2配位付近に中間層が存在することが分かった。NH3雰囲気in-situ 液体核磁気共鳴(NMR)の結果から，この中間層は固体であることが示唆された。また，アンミン錯体形成のΔH及びΔSを評価したところ，Hδ-を有さないLiClのアンミン錯体と比べ，エントロピー変化が明らかに小さいことが分かった。これは，アンミン錯体中でNH3の自由度が制限されていることを示唆しており，(BH4)-中のHδ-とNH3中のHδ+の間に相互作用が存在していることを示している。
徳島大学及び京都大学との共同研究として，NH3雰囲気化におけるin-situ固体NMR分光測定の準備を進めた。NMRチューブ内での反応速度等を考慮して，試料容器仕様を決定し，京都大学での実験で使用する治具等の作製を進めた。
東京工業大学との共同研究として，新規アンミン錯体合成の準備を進めた。試料としては，先行研究にてNH3との反応が確認されていないLiNH2を選定した。高圧容器内でのNH3源として，加圧によりNH3を生成する物質の利用を検討した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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