ナノシート水素透過膜を用いた水素高度利用技術の創製

• 研究課題/領域番号: 24K01300
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28030:ナノ材料科学関連
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 木田 徹也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70363421)
• 研究分担者: 猪股 雄介 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (40824024)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2025年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 水素透過膜 / ナノシート / 酸化グラフェン / 水素 / プロトン導電体

研究開始時の研究の概要

本研究では、酸化グラフェン（Graphene oxide: GO）を用いて水素透過膜を作製し、GOにおける混合導電性発現と水素透過のメカニズムの解明を目指す。OperandoDRIFTS（拡散反射赤外分光）測定、UV-vis測定、インピーダンス分析等を駆使して、酸素官能基と混合導電性が水素透過速度に与える影響を精査する。重水素をプローブとして用いるNanoSIMS（微細領域二次イオン質量分析）によって、GO中のプロトン拡散を解析する。さらに、透過膜を用いる水素と重水素の分離、重水からの重水素製造、メンブレンリアクターによる有機電解合成への応用に挑戦する。