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高速作動-高容量Mg水素貯蔵材料を目指した内包MgH2生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14837
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関関西大学

研究代表者

近藤 亮太  関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (60709088)

研究協力者 竹下 博之  
大洞 康嗣  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードMgH2 / Ti合金 / 水素化物 / 触媒 / 内包MgH2 / 結晶粒径 / マグネシウム / 欠陥
研究成果の概要

高速作動ー高容量のMg系水素貯蔵材料の開発をすべく、表面処理やMg結晶粒径、水素化条件が及ぼすMg水素化物の組織への影響を明らかにした。また、表面処理の際にTi系合金に着目し、Ti系合金において微量の触媒金属添加でも効果的に触媒能を発揮することを明らかにした。Mgにおいて、水素化反応は表面だけなく、内部でのMgH2生成も可能であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Mgは理論的には高容量水素貯蔵密度を有しながらも、実容量を理論容量まで到達させるには、Mg粉末の微粉化や高ひずみの導入、触媒添加など様々な処理が必要となる。本研究成果により、Mgの水素化過程は表層のみならず内部からも水素化可能であることを示し、ハンドリングの良い水素貯蔵材料開発に資する結果が得られた。特にTi系合金で触媒能を発現することが可能であることが示され、材料の高機能化の一助となると期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Ti-Pd Alloys as Heterogeneous Catalysts for the Hydrogen Autotransfer Reaction and Catalytic Improvement by Hydrogenation Effects2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yuya、Kondo Ryota、Utsunomiya Masayoshi、Suzuki Takeyuki、Takeshita Hiroyuki T.、Obora Yasushi
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: - 号: 10 ページ: 2432-2437

    • DOI

      10.1002/cctc.201900318

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bulk Ti-Pd Alloys as Easily Recyclable and Preactivation-Free Heterogeneous Catalysts for Cross-Coupling Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Azuma Ryusei、Takahashi Yuya、Kondo Ryota、Suzuki Takeyuki、Takeshita Hiroyuki T.、Obora Yasushi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 号: 3 ページ: 710-715

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180363

    • NAID

      130007614351

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface Properties of Air-Exposed α-Ti–Pd Alloys via XPS and Cross-Coupling Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Ryota、Nakamichi Seiya、Azuma Ryusei、Takahashi Yuya、Obora Yasushi、Takeshita Hiroyuki T.
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 12 ページ: 1911-1914

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2018240

    • NAID

      130007521310

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Competitive Reactions and Formation Mechanism of Microstructures in Mg/Cu Super-Laminate Composites during Initial Hydrogenation2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Koji、Kondo Ryota、Takeshita Hiroyuki T.
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 941 ページ: 1927-1932

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.941.1927

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between initial hydrogen absorption properties and microstructures of Mg/Cu super-laminate composites with different accumulative roll bonding cycles2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K、Nishino D、Kondo R、Takeshita H T
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Materials Science and Engineering

      巻: 375 ページ: 012032-012032

    • DOI

      10.1088/1757-899x/375/1/012032

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution Synthesis of N,N-Dimethylformamide-Stabilized Iron-Oxide Nanoparticles as an Efficient and Recyclable Catalyst for Alkene Hydrosilylation2018

    • 著者名/発表者名
      Azuma Ryusei、Nakamichi Seiya、Kimura Jungo、Yano Hiroki、Kawasaki Hideya、Suzuki Takeyuki、Kondo Ryota、Kanda Yasuharu、Shimizu Ken-ichi、Kato Kazuo、Obora Yasushi
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 10 号: 11 ページ: 2378-2382

    • DOI

      10.1002/cctc.201800161

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高実水素容量Mg/Fe超積層体作製のためのFeめっき条件の検討2019

    • 著者名/発表者名
      近藤亮太, 竹下博之
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2019 年春期講演大会(第164 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 積層型水素吸蔵合金の初期活性化時の組織形成過程における異相界面の役割2019

    • 著者名/発表者名
      田中 孝治, 近藤 亮太, 竹下 博之
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2019 年春期講演大会(第164 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H2O2浸漬したTi-xmol%Pt合金(x = 0-1.0)のTi溶出量と水素化特性との関係2019

    • 著者名/発表者名
      明貝 佳洋, 近藤 亮太, 竹下 博之
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2019 年春期講演大会(第164 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mg/Mg層間へのFe層の形成がMgの水素化に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      津守 俊彰, 近藤 亮太, 竹下 博之
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2019 年春期講演大会(第164 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Pd合金のH2O2浸漬と水素吸蔵への影響2019

    • 著者名/発表者名
      明貝 佳洋, 近藤 亮太, 竹下 博之, 七原 大樹
    • 学会等名
      材料物性工学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 反応ギブズエネルギーとバルク状Mg中に生成するMgH2との関係2018

    • 著者名/発表者名
      近藤亮太, 竹下博之
    • 学会等名
      第5回「公益社団法人日本金属学会研究会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Pd合金のH2O2浸漬による水素化特性への影響2018

    • 著者名/発表者名
      明貝 佳洋, 近藤 亮太, 竹下 博之, 七原 大樹
    • 学会等名
      第5回「公益社団法人日本金属学会研究会 水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of ΔrG for microstructure of hydrogenated Mg plate,2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kondo, Hiroyuki T. Takeshita
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Metal-Hydrogen Systems (MH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素化したプレート状Mg の組織に及ぼす水素分圧の影響2018

    • 著者名/発表者名
      近藤亮太, 竹下博之
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2018 年秋期講演大会(第163 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水素化前後のTi-xPt合金(x=0-1.0)のH2O2浸漬による表面性状への影響2018

    • 著者名/発表者名
      明貝 佳洋, 近藤 亮太, 竹下 博之, 水垣 歓奈
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2018 年秋期講演大会(第163 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] H2O2浸漬によるTi-xPt(x = 0~1.0)表面性状への影響2018

    • 著者名/発表者名
      明貝佳洋, 近藤亮太, 竹下博之
    • 学会等名
      第13回水素若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of grain size for microstructure of hydrogenated Mg plate2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kondo, Hiroyuki T. Takeshita
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Fuels and Energy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti‐Pd合金触媒を用いた水素移動反応によるC‐N結合形成2018

    • 著者名/発表者名
      高橋佑弥, 近藤亮太, 大洞康嗣 (関西大 化学生命工), 鈴木健之 (大阪大 産科研)
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 繰り返し圧延法により作製されたナノ積層構造を有する水素吸蔵合金の創製とその特徴2018

    • 著者名/発表者名
      田中孝治 (産業技術総合研), 近藤亮太, 竹下博之 (関西大 化学生命工)
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2018 年春期講演大会(第162 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高水素容量を目指したMg/Fe超積層体開発のための要素技術2018

    • 著者名/発表者名
      近藤亮太, 高橋里奈子, 竹下博之 (関西大 化学生命工)
    • 学会等名
      公益社団法人日本金属学会 2018 年春期講演大会(第162 回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mg/(Mg または AZ 合金 ) 拡散対の水素化処理時間が及ぼす内部の MgH 2 成長への影響2017

    • 著者名/発表者名
      山本 展章、近藤 亮太、田中 孝治、竹下 博之
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期講演大会(第161回)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface properties and catalytic property of Ti-Pt alloys2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota kondo, Hiroyuki T. Takeshita
    • 学会等名
      5th Nano Today Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 表面被覆した水素吸蔵合金水素化物含有複合体、その製造方法および使用2018

    • 発明者名
      近藤亮太、大洞康嗣、竹下博之、高橋裕也
    • 権利者名
      近藤亮太、大洞康嗣、竹下博之、高橋裕也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-087502
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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