| 研究課題/領域番号 |
11640580
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
機能・物性・材料
|
|---|
| 研究機関 | 新潟大学 |
|---|
研究代表者 |
増田 芳男 新潟大学, 理学部, 教授 (50018347)
|
|---|
| 研究分担者 |
湯川 靖彦 新潟大学, 理学部, 助教授 (50200861)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
|
| 配分額 *注記 |
700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
|
|---|
| キーワード | 水素吸蔵合金 / ジーベルツ装置 / DV-Xα法 / 電子状態の解析 / クラスターモデル / 圧力等温線(PCT線) / DV-Xa法 |
|---|
| 研究概要 |
1.水素吸蔵合金中の水素濃度を測定するためのジーベルツ装置を製作した。装置の水素リークレートは4.83×10^<-4>Pa dm^3s^<-1>であり、装置に要求される精度を十分満たすものであった。
2.本装置を用いて水素吸蔵合金、LaNi_<4.5>Co_<0.5>の10、45、55、65℃における圧力等温線(PCT線)を測定した。
3.上記PCT線から、水素吸蔵に伴うエンタルピー変化(ΔH)及びエントロピー変化(ΔS)が、それぞれ-32.7 kJ mol(H_2)^<-1>及び-113 J mol(H_2)^<-1>と求められた。
4.LaNi_5と水素の相互作用を調べる目的で、分子軌道(DV-Xα)法を用いて、LaNi_5の電子状態及びα-LaNi_5H_x(x≦0.2)相、β-LaNi_5H_x(x=6)相の電子状態を計算した。計算はクラスターモデルについて行い以下の結果を得た。
(1)α-LaNi_5H_x(x≦0.2)相では、水素は原子間距離が最も近いNi(1)と特に強く相互作用することがわかった。しかし、LaとNi(2)は他の原子に比べて水素との距離が短いにも関わらず、ほとんど水素と結合していないことがわかった。
(2)β-LaNi_5H_x(x=6)相についてもH(2)-Ni(1)及びH(2)-Ni(3)間に比較的強い相互作用が認められ、その強さは両者の原子間距離に依存することがわかった。
(3)単体金属ではNiよりもLaの方が水素化物を形成しやすいことが知られているが、合金の電子状態の計算結果は必ずしも、これと一致した結果は得られなかった。
(4)LaNi_5のNiをCoで置換したLaNi_5合金では、Ni-Co間の結合が若干強化され、LaNi_<4.5>Co_<0.5>合金では金属の微粉化が抑制されるとういう実験結果を支持する結果が得られた。
|
