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ナノカーボン内における水素吸蔵合金の生成およびその水素吸収・分離特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 21360394
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関京都大学

研究代表者

佐野 紀彰  京都大学, 工学研究科, 准教授 (70295749)

研究分担者 田門 肇  京都大学, 工学研究科, 教授 (30111933)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2009年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワードカーボンナノホーン / カーボンナノチューブ / アーク放電 / 水素吸蔵 / 吸着 / エネルギー変換プロセス / ナノカーボン / 水素吸蔵合金
研究概要

ガス導入アーク放電法により合成したPd-Ni合金内包単層カーボンナノホーン(SWCNH)による高圧水素吸蔵実験を磁気浮遊天秤を使用して行なった。Pd-Ni合金内包SWCNHはPd-Ni合金のみの場合やSWCNHのみの場合よりも多くの水素を吸蔵できることがわかった。この理由として、スピルオーバー効果と呼ばれるPd-Ni表面における水素の触媒効果による解離により生じる水素原子の炭素中の拡散によって、SWCNH内部のPd-Ni合金に水素が到達・吸蔵が起こることによると考えられる。水素の吸蔵量が多い理由は、その効果で生成した水素原子の一部がSWCNHの炭素部分に残留していると考えられる。Pd-Ni合金内包SWCNHを350℃で酸素中加熱処理をし、SWCNHの炭素部分に細孔を開けた。その結果、水素吸蔵速度は顕著に増加した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Synthesis of single and multi unit-wall MgB2 nanotubes by arc plasma in inert liquid via self-curling mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, O. Kawanami, H. Tamon
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 109

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In fluence of arc duration time on the synthesis of carbon nanohorns by a gas-injected arc-in-water system : application to polymer electrolyte fuel cell electrodes2011

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, T. Suzuki, K. Hirano, Y. Akita, H. Tamon
    • 雑誌名

      Plasma Sources Sci. Technol

      巻: 20 ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of synthesis conditions on the structural features and methane adsorption properties of single-walled carbon nanohorns prepared by a gas-injected arc-in-water method2011

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, Y. Akita, H. Tamon
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 109

    • NAID

      120003272687

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation from single-walled carbon nanotubes to nanohorns by simple heating with Pd at 1600℃2011

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, T. Ishii, H. Tamon
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 49 ページ: 3698-3704

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-step synthesis and characterization of single-walled carbon nanohorns hybridized with Pd nanoparticles using N_2 gas-injected2011

    • 著者名/発表者名
      C. PoonjarernsilpN. Sano, T. Charinpanitkul, H. Mori, T. Kikuchi, H. Tamon
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 49 ページ: 4920-4927

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液中放電プラズマによるナノマテリアル合成2011

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: 131(2) ページ: 84-87

    • NAID

      10027802768

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Single-step synthesis and characterization of single-walled carbon nanohorns hybridized with Pd nanoparticles using N2 gas-injected arc-in-water method2011

    • 著者名/発表者名
      C.Poonjarernsilp, N.Sano, T.Charinpanitkul, H.Mori, T.Kikuchi, H.Tamon
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 49 号: 14 ページ: 4920-4927

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2011.07.016

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of synthesis conditions on the structural features and methane adsorption properties of single-walled carbon nanohorns prepared by a gas-injected arc-in-water method2011

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, Y.Akita, H.Tamon
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 109 号: 12

    • DOI

      10.1063/1.3600236

    • NAID

      120003272687

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of arc duration time on the synthesis of carbon nanohorns by a gas-injected arc-in-water system : application to polymer electrolyte fuel cell electrodes2011

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, T.Suzuki, K.Hirano, Y.Akita, H.Tamon
    • 雑誌名

      Plasma Sources Science and Technology

      巻: 20 号: 3 ページ: 034002-034002

    • DOI

      10.1088/0963-0252/20/3/034002

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液体中アーク放電を用いたカーボンナノ材料の合成2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰
    • 雑誌名

      高温学会誌

      巻: 36(4) ページ: 178-184

    • NAID

      10029257575

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A model of reaction field in gas-injected arc-in-water method to synthesize single-walled carbon nanohorns : Influence of water temperature2009

    • 著者名/発表者名
      C. Poonjarernsilp, N. Sano, H. Tamon, T
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 106

    • NAID

      120002086104

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小特集極低温環境下でのプラズマ研究の新展開2009

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌

      巻: 85(8) ページ: 532-538

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A model of reaction field in gas-injected arc-in-water method to synthesize single-walled carbon nanohorns : Influence of water temperature2009

    • 著者名/発表者名
      C.Poonjarernsilp, N.Sano, H.Tamon, T.Charinpanitkul
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 106

    • NAID

      120002086104

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Syntheses of nanomaterials related with nanohorns and nanotubes by arc discharge in liquid2012

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Sano, Taiga Ishii, Kosuke Taniguchi, Hajime Tamon
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-07-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アーク法によるPd-Ni含有カーボンナノホーンの合成2011

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰、石井大河、谷口幸助、田門肇
    • 学会等名
      化学工学3支部合同福井大会
    • 発表場所
      ホテルフジタ福井(福井県)
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アーク法によるPd-Ni合金含有カーボンナノホーンの一段合成2011

    • 著者名/発表者名
      谷口幸助、佐野紀彰、田門肇
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県)
    • 年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アーク法によるPd-Ni含有カーボンナノホーンの合成2011

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 石井大河, 谷口幸助, 田門肇
    • 学会等名
      化学工学3支部合同福井大会
    • 発表場所
      ホテルフジタ福井
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アーク法によるPd-Ni合金含有カーボンナノホーンの一段合成2011

    • 著者名/発表者名
      谷口幸助.佐野紀彰, 田門肇
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Syntheses of nanomaterials related with nanohorns and nanotubes by arc discharge in liquid2011

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Sano, Taiga Ishii, Kosuke Taniguchi, Hajime Tamon
    • 学会等名
      第24回プラズマ材料科学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] アーク放電を用いた2元金属含有カーボンナノホーンの合成に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      石井大河, 佐野紀彰, 田門肇
    • 学会等名
      第13回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体中アーク放電によるナノマテリアルの合成2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰、田門肇
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-12-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーンの水中アーク放電を用いた合成およびメタン吸着特性に及ぼす反応条件の影響2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 秋田喜弘, 田門肇
    • 学会等名
      第24回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      石巻専修大学
    • 年月日
      2010-11-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水中アーク放電によるPd含有カーボンナノ粒子の合成と水素センサーへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      谷口幸助, 佐野紀彰, 田門肇, C.Poonjazensilp, T.Charinpanitkul
    • 学会等名
      第3回化学工学3支部合同徳島大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2010-10-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of arc-duration time on synthesis of carbon nanohorns by gas-injected arc-in-water system2010

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, Y.Akita, T.Suzuki, H.Tamon
    • 学会等名
      International Workshop on Plasmas with Liquids 2010
    • 発表場所
      奥道後
    • 年月日
      2010-03-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 液体中アーク放電によるナノマテリアルの合成2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 田門肇
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2010講演要旨集
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーンの水中アーク放電を用いた合成およびメタン吸着特性に及ぼす反応条件の影響2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 秋田喜弘, 田門肇
    • 学会等名
      第24回日本吸着学会研究発表会講演要旨集
    • 発表場所
      石巻専修大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水中アーク放電によるPd含有カーボンナノ粒子の合成と水素センサーへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      谷口幸助, 佐野紀彰, 田門肇, C. Poonjarensilp, T. Charinpanitkul
    • 学会等名
      第3回化学工学3支部合同徳島大会講演要旨集
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アークプラズマ法によるカーボンナノホーン合成とメタン吸蔵材料への応用2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 秋田喜弘, 田門肇
    • 学会等名
      第42回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Pd-Included Carbon Nanohorn Powders by Arc Discharge in Water and Their Application to H_2 Sensing2010

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, C. Poonjarernsilp, H. Tamon, T Charinpanitkul
    • 学会等名
      10th International Conference on Fundamentals of Adsorption
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of arc-duration time on synthesis of carbon nanohorns by gas-injected arc-in-water system2010

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, Y. Akita, T. Suzuki, H. Tamon
    • 学会等名
      International Workshop on Plasmas with Liquids
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ガス導入水中アーク放電によるPd分散カーボンナノ粒子合成およびPd粒子径の制御性2010

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, C. Poonjarernsilp, 田門肇, T. Charinpanitkul
    • 学会等名
      第27回プラズマプロセシング研究会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of carbon nanomaterials produced by vaporization of graphite in liquid using arc plasma2009

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, C.Poonjarernsilp, T.Charinpanitkul, H.Tamon
    • 学会等名
      6th Asian Aerosol Conference
    • 発表場所
      バンコク (タイ)
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水中アーク放電によるカーボンナノホーン合成反応系に及ぼす水温度の影響2009

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, C. Poonjarernsilp, 田門肇, T. Charinpanitkul
    • 学会等名
      化学工学3支部合同北九州大会
    • 発表場所
      小倉
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーンのメタン吸着特性に及ぼす酸化・圧縮処理の影響2009

    • 著者名/発表者名
      秋田喜弘.佐野紀彰., 田門肇
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーンのメタン吸着特性に及ぼす酸化・圧縮処理の影響2009

    • 著者名/発表者名
      秋田喜弘・佐野紀彰・田門肇
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水中アーク放電によるカーボンナノホーン合成時の収率と水素発生との関係2009

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, C. Poonjarernsilp, T. Charinpanitkul, 田門肇
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会講演予稿集
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of carbon nanomaterials produced by vaporization of graphite in liquid using arc plasma2009

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, C. Poonjarernsilp, T. Charinpanitkul, H. Tamon
    • 学会等名
      6th Asian Aerosol Conference
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] One step synthesis of Pd/Carbon nanocomposites by arc in water with N2 gas injection2009

    • 著者名/発表者名
      C. Poonjarernsilp, N. Sano, T. Charinpanitkul, H. Tamon
    • 学会等名
      6th Asian Aerosol Conference
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 窒素ガス導入水中アーク放電による単層カーボンナノホーン合成に及ぼす水温の影響2009

    • 著者名/発表者名
      Poonjarearnsilp Chantamanee, 佐野紀彰, 田門肇, Charinpanitkul Tawatchai, Soottitantawat Apinan, Tanthapanichakoon Wiwut
    • 学会等名
      化学工学会第74年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Creative Synthesis of Non-Carbon Nanotubes by Submerged Arc Plasma

    • 著者名/発表者名
      N. Sano, H. Tamon
    • 学会等名
      The 16th Asica Pacific Confederation of Chemical Engineering Conguress
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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