| 研究課題/領域番号 |
16K18255
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 早稲田大学 (2017-2018)
筑波大学 (2016) |
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研究代表者 |
花田 信子 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (00606634)
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| 研究協力者 |
野田 優
杉目 恒志
堀 圭祐
赤木 夏帆
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 液体アンモニア / 水素キャリア / 二元系触媒 / 電気分解 / 液体アンモニア電気分解 / 液体アンモニア電解 / 複合ナノ粒子電極触媒 / 気泡観察 / 窒素拡散係数 / 電流効率 / 水素発生 / 電極触媒 |
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| 研究成果の概要 |
液体アンモニアから電気分解により水素を取り出す際の課題として、窒素放出を伴うアノード反応の過電圧が大きいことが挙げられる。1元系および2元系触媒電極を適用して、アノード反応の評価を行った。一元系触媒の効果を調べるために、窒素との結合のしやすさが異なる触媒金属を用いた。低電位での各触媒金属における電流密度を金属窒化物生成エンタルピーに対してプロットすることにより火山型の相関関係が得られることが明らかになった。二元系触媒はPt-Fe系を検討し、粒子レベルおよび原子レベルでの複合化どちらにおいても、一元系触媒よりもアノード反応活性が下がることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素キャリアとしての液体アンモニアから電気分解により水素を取り出す方法の研究を行った。窒素放出を伴うアノード反応の過電圧を下げるために、一元系もしくは二元系触媒電極を適用した。窒素との結合のしやすさが異なる一元系触媒金属を用いた場合は、低電位での各触媒金属における電流密度と金属窒化物生成エンタルピーの間に相関関係が得られることが明らかになった。二元系触媒は粒子レベルおよび原子レベルでの複合化の影響を調べ、今回検討したPt-Fe系触媒では、一元系触媒よりもアノード反応活性が下がることが分かった。
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