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高圧合成法によるH/Mが4を超えるアルカリ土類-7B遷移金属系水素化物の探索

研究課題

研究課題/領域番号 14750570
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

亀川 厚則  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90292242)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード高圧合成法 / 水素化物 / 水素 / アルカリ土類金属 / 水素吸蔵合金 / 水素エネルギー / 高圧合成 / 新規水素化物 / プロチウム
研究概要

アンビル式高圧装置を用いて、高い水素含有量の新規水素化物を合成することを本研究の目的とした。軽量であるMgをベースとし、希土類元素および遷移金属元素を組み合わせることにより新規水素化物が合成可能であるか検討し、得られた新規水素化物の結晶構造、水素含有量および熱的安定性を調査した。
Mg-希土類元素系ではMg-Sc、Mg-La、Mg-Ce、Mg-PrおよびMg-Nd系について新規水素化物の探索を行なった。その結果、MgH_2-xmol%LaH_3、MgH_2-xmol%CeH_<2.5>、MgH_2-xmol%PrH_3においてx=25~33付近に新規水素化物相が出現した。また、この水素化物相はMg-La系およびMg-Ce系においては3GPa以上、Mg-Pr系では5GPa以上において出現した。これらの相はいずれも正方晶系の単位格子を有しており、約600Kで吸熱を伴う水素解離が生じ、Mgと希土類水素化物に分解することが判明した。また、x=25においてMg-La、Mg-CeおよびMg-Pr系はそれぞれ4.1mass%、3.7mass%および3.9mass%の水素を含有することが明らかになった。一方、Mg-ScおよびMg-Nd系については本研究にて用いた高圧装置の限界圧力6GPaまででは原料および高圧下で形成されるY-MgH_2のみが出現し、新規水素化物の合成は確認されなかった。
上記の通り、モル量あたりの水素含有量H/Mが4を超える化合物の合成には至らなかったが、2年の研究期間の間で4つもの新規化合物が合成され、今後の更なる進展が十分に期待される結果を得た。

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] Hitoshi Takamura: "The Electronic Structure of MgY_2H_6+δ High-Pressure Hydride"Materials Transactions. 44・4. 583-588 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takamura: "High-Pressure Synthesis of Novel Hydrides in Mg-RE Systems and Their Hydrogen Content (RE=Y,La)"Materials Science Forum. 419-422. 983-988 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takamura: "Crystal Structure Of Novel Hydrides In A Mg-Ni-H System Prepared Under An Ultra High Pressure"Journal of Alloys and Compounds. 330-332. 157-161 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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