| 研究課題/領域番号 |
19K15397
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | hydrogen / quantum effects / surface / first principles / rotational states / adsorption / chemisorption / potential energy surface / metal surface / electronic friction / charge exchange / energy dissipation / anisotropic / nanostructure / nanojunction / ortho-para / DFT / NEGF / molecule / graphene / hydrogen storage / nuclear spin / 2D nanostructure / transition metal / Quantum effects / nanostructures / ortho-para conversion / molecular rotations |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The current trend in high-capacity hydrogen storage research is the usage of nanomaterials due to their large surface areas and amenability to engineering. Due to its light mass, quantum effects are likely to play essential roles in hydrogen binding and dynamics in nanostructures. In this research, the quantum mechanical effects in hydrogen storage will be explored by means of first principles calculations and time-dependent perturbation theory. The results of this research are expected to introduce new paradigms in research approaches to hydrogen storage and hydrogen related technologies.
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| 研究成果の概要 |
水素貯蔵の高容量・低エネルギーシステムの開発は困難で、ナノ材料設計の進歩にもかかわらず、水素のダイナミクスの理解は不完全で、特に量子効果の重要性が見落とされています。本研究では、量子効果がナノ構造内の水素貯蔵容量に与える影響を調査し、Pd機能化グラフェンやg-C3N4などの材料を開発し、水素貯蔵材料の設計と最適化に貢献する知見を提供します。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究の重要性は、高容量で低エネルギーの水素貯蔵システムの開発における喫緊の課題に対処する点にあります。ナノ材料の設計に関する進展がある一方で、水素のダイナミクスに関する理解が不完全であり、特に量子効果に関しては未解決の問題が残っています。量子効果がナノ構造内の水素貯蔵に与える影響を探究し、Pd機能化グラフェンやg-C3N4などの材料を開発することで、本研究は水素貯蔵材料の設計と最適化に重要な示唆を提供し、持続可能なエネルギー貯蔵や触媒応用に向けた潜在的な解決策を提供している。
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