| 研究課題/領域番号 |
16K06774
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
板垣 吉晃 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (30325146)
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| 研究分担者 |
八尋 秀典 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (90200568)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 水素エネルギー / セラミック材料 / 水素透過膜 / アンモニア / 水素分離膜 / プロトン導電性酸化物 / 電気泳動堆積 / アンモニア改質 / プロトン-電子混合導電体 / 電気泳動堆積法 / プロトン導電電解質薄膜 / アンモニア分解触媒 / インフィルトレーション / 反応・分離工学 / 燃料電池 / セラミックス / 触媒・化学プロセス / 複合材料・物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、水素分離型アンモニアリフォーマーを実現するためプロトン-電子混合導電体の開発、水素透過膜の調製法を確立し、さらに触媒基体であるNi-BCYの構造最適化を行なった。BCY-GDCからなる焼結体は、重量比1:1の時に良好な水素透過性を示したことから、全セラミック型水素透過膜材料として有望であることを明らかにした。さらに、電気泳動堆積法を用いたBCY薄膜の調製を行い、1450oCでの焼結により厚さ10μm程度の緻密薄膜を形成することに成功した。さらに、Ni-BCY中にGDCを添加することにより、Ni粒成長が抑制され電気伝導度の増大が見られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素を利用する分散型電源の実現に向けて、その場で水素を製造し、分離する技術の開発が急務となっている。本研究は次世代の水素キャリヤーの一つであるアンモニアに着眼し、水素製造と分離分離技術の開発を行った。その結果、電気泳動堆積法を用いることで水素を透過させるためのセラミックプロトン導電膜の緻密薄膜の作製に成功した。さらに、高温焼結時のアンモニア分解基体中のNiの粒成長を抑制することに成功した。これらの成果により、アンモニア分解と水素分離を同時に行うことができるデバイス開発の指針を得た。
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