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錯体水素化物における原子・イオン輸送機構の解明ー中性子散乱と陽電子消滅の相補利用

研究課題

研究課題/領域番号 24241034
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

大友 季哉  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (90270397)

研究分担者 榊 浩司  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門 (20392615)
中村 優美子  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究員 (50357670)
連携研究者 池田 一貴  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所 (80451615)
折茂 慎一  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)/金属材料研究所 (40284129)
研究協力者 中村 優美子  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門
阿部 仁  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所 (00509937)
杉山 和正  東北大学, 金属材料研究所 (40196762)
有馬 寛  東北大学, 金属材料研究所 (60535665)
北島 義典  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所 (00204892)
佐藤 豊人  東北大学, 金属材料研究所 (20455851)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
46,670千円 (直接経費: 35,900千円、間接経費: 10,770千円)
2014年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2013年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2012年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
キーワード水素貯蔵材料 / 触媒 / 中性子 / 放射光 / 陽電子 / 水素 / 量子ビーム / 燃料電池 / 中性子回折 / 陽電子消滅
研究成果の概要

軽量かつ水素密度の高い材料(NaAlH4)は、水素放出速度が遅いことが欠点であるが、触媒としてチタンを添加することで、固相状態での放出速度が10倍程度速くなることが知られている。触媒の働きを原子レベルで明らかにすることは、水素貯蔵材料としての実用性を高めるうえで重要であるが、未解明のままである。本研究では、中性子、放射光、陽電子を駆使して、触媒の働きを明らかにすることを目的として行った。
Ti添加により、Alの化学状態が変化することがわかった。Tiは、NaAlH4バルク内のAlサイトに置換固溶しているものと、NaAlH4バルク外でTi-Al合金を形成しているものの2種類の状態があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Local atomic structural investigations of precursory phenomenon of the hydrogen release from LiAlD_42014

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, K. Tomiyasu, K. Ikeda, T. Otomo, M. Feygenson, J. Neuefeind, K. Yamada, S. Orimo
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 586 ページ: 244-247

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.09.209

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高強度中性子を用いた全散乱法による水素貯蔵機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      大友季哉, 池田一貴, 大下英敏, 鈴谷賢太郎
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 52 号: 7 ページ: 346-349

    • DOI

      10.2320/materia.52.346

    • NAID

      10031183682

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高強度全散乱装置NOVAの水素吸蔵放出反応における構造研究2014

    • 著者名/発表者名
      池田一貴、大友季哉、大下英敏、金子直勝、瀬谷智洋、鈴谷賢太郎、藤崎布美佳
    • 学会等名
      日本中性子科学会年会
    • 発表場所
      北海道立道民活動センター(札幌市)
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ti K-edge XAFS によるNaAlH4-x mol% TiCl3の化学状態分析2014

    • 著者名/発表者名
      藤崎布美佳、大友季哉、池田一貴、大下英敏、阿部仁、鈴谷賢太郎、松尾元彰、佐藤豊人、折茂慎一、榊浩司、中村優美子
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年春期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] XAFSによるTi添加NaAlH4におけるAl化学状態観測2014

    • 著者名/発表者名
      藤崎布美佳、大友季哉、池田一貴、大下英敏、金子直勝、瀬谷智洋、鈴谷賢太郎、松尾 元彰,佐藤 豊人,折茂慎一、榊浩司,中村優美子
    • 学会等名
      日本金属学会 2014年春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学(大岡山)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A High Intensity Neutron Scattering Techniques for Hydrogen Materials Studies2013

    • 著者名/発表者名
      T. Otomo, K. Suzuya, H. Ohshita, K. Ikeda,N. Kaneko, T. Seya
    • 学会等名
      PRICM-8 (8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing)
    • 発表場所
      アメリカ・ハワイ・ワイコロア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度全散乱装置NOVAの現状2013

    • 著者名/発表者名
      大友季哉、池田一貴、大下英敏、金子直勝、瀬谷智洋、鈴谷賢太郎、藤崎布美佳
    • 学会等名
      日本中性子科学会年会
    • 発表場所
      ちば県民プラザ(千葉県柏市柏の葉)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高強度全散乱装置NOVAにおける高圧ガスその場実験環境2013

    • 著者名/発表者名
      池田一貴、大下英敏、金子直勝、瀬谷智洋、大友季哉、鈴谷賢太郎、藤崎布美佳
    • 学会等名
      日本中性子科学会年会
    • 発表場所
      ちば県民プラザ(千葉県柏市柏の葉)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A High Intensity Neutron Scattering Techniques for Hydrogen Materials Studies2013

    • 著者名/発表者名
      大友季哉
    • 学会等名
      8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      アメリカ、ハワイ
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高強度中性子全散乱装置NOVA によるTi 添加したNaAlD4水素吸蔵放出反応のin-situ中性子回折測定

    • 著者名/発表者名
      藤崎布美佳、大友 季哉、池田 一貴、大下 英敏、金子 直勝、瀬谷 智洋、鈴谷 賢太郎、松尾 元彰、佐藤 豊人、折茂 慎一、榊 浩司、中村 優美子
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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