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8員環ゼオライトとリン酸アルミニウム類縁化合物の水素同位体分離特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06935
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関富山大学

研究代表者

田口 明  富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (40401799)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードゼオライト / 吸着 / 同位体分離 / トリチウム / 水素 / 分離 / 吸着,分離 / プラズマ・核融合 / ナノ材料
研究成果の概要

本研究では8員環細孔を有するCHA型ゼオライトの水素吸脱着特性,および水素同位体分離能の評価を検討した。Na+,K+,Ca2+を対カチオンとするCHA型ゼオライトを構造転換法,およびイオン交換により合成した。H2-D2混合ガスを用いた吸脱着測定からD2/H2分離係数を求めたところ,201Kにおいて,Na-CHA(1.15),K-CHA(1.11),Ca-CHA(1.06)が得られた。これは,従来の水素同位体分離材料として検討されてきたLTA(3A)と比較(1.08)して高い値であり,CHA型ゼオライトの有効性を見いだした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重水素,トリチウムの分離は,核融合炉燃料サイクルにおけるトリチウムの分離,精製のほか,高純度水素やD2の生産による医療分野への貢献,あるいは今後大量に生産,消費される「水素社会」の水素ガスから重水素,トリチウム成分の回収などへの応用が期待できる。水素同位体分離は低温ほど有利であるが,本研究ではH2,D2の吸脱着測定から201Kにおいて,CHA型ゼオライトが水素同位体の分離に有望であることを見いだした。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Change of CHA Type Zeolite in the Repeated Seed-Growth Synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Taguchi, Takumi Nakamaori, Yuki Yoneyama
    • 雑誌名

      Annual Report of Hydrogen Isotope Research Cehnter, Organization for Promotion of Research, University of Toyama

      巻: 37 ページ: 29-38

    • NAID

      40021640047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study of Preparation and Hydrogen Isotope (H2 and D2) Sorption of CHA-Type Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Taguchi, Takumi Nakamori, Yuki Yoneyama, Takahiko Sugiyama, Masahiro Tanak, Kenji Kotoh, Yu Tachibana, Tatsuya Suzuki
    • 学会等名
      12th International Conference on Tritium Science & Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of Preparation and Hydrogen Isotope (H2 and D2) Sorption of CHA-type Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Taguchi, Takumi Nakamori, Yuki Yoneyama, Takahiko Sugiyama, Masahiro Tanaka, Kenji Kotoh, Yu Tachibana, Tatsuya Suzuki
    • 学会等名
      12th International Conference on Tritium Science & Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogen and Deuterium Sorption Properties of Ion-Exchanged CHA Prepared by Hydro-thermal Conversion of FAU2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Taguchi, Takumi Nakamori, Yuki Yoneyama
    • 学会等名
      International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enrichment of Tritiated Water by Nanoporous Silica2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Taguchi
    • 学会等名
      EMN Meeting on Mesoporous Materials
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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