| 研究課題/領域番号 |
17350068
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能物質化学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
佐野 充 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (90144097)
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| 研究分担者 |
日比野 高士 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (10238321)
長尾 征洋 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教 (40432223)
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| 連携研究者 |
日比野 高士 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (10238321)
長尾 征洋 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教 (40432223)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2008
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| 研究課題ステータス |
完了 (2008年度)
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| 配分額 *注記 |
16,440千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 1,740千円)
2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2007年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2006年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2005年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | 電気化学 / 膜・集合体 / 表面・界面 / センサー / 機能触媒 / 含水プロトン導電体 / プロトン導電機構 / 固体酸性 / コンポジット膜 / 電極反応 / 電気化学デバイス / プロトン導電体 / 導電機構 / 中温作動 / 無加湿作動 / コンポジット薄膜化 / 燃料電池 / ガスセンサ / 水蒸気電解 / 薄膜化 / コンポジット / 電極触媒 |
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| 研究概要 |
本研究ではSnP_2O_7に着目し、そのプロトン導電性に対する低原子価カチオンのドーピング効果を研究した。SnP_2O_7は通常のリン酸塩化合物と違って、二量体構造のP_2O_7^(4-)イオンから構成されており、しかもSn^(4+)イオンとP_2O_7^(4-)イオンがNaCl型構造を示すため、二量体イオンが単位格子中に密な状態で存在している。これによって、プロトンサイト密度が高くなり、またプロトンがサイト間をホッピングする経路が多くなる。さらに、In^(3+)、Al^(3+)、またはMg^(2+)のような低原子価カチオンをドープすることで、電荷補償としてプロトンが固体内に導入され、導電率が一桁以上増加する。また、ドーパントの塩基性度によって固体表面の酸性度も制御可能である。従来のプロトン導電体では、使用可能な温度領域がNafionに代表される100℃以下の低温領域と、BaCeO_3系ペロブスカイト型酸化物に代表される400℃以上の高温領域に限られていた。本研究の成果によって、これまで空白であった100-400℃での使用が可能となり、プロトン導電体の適用範囲を大いに拡張できるものと期待される。
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