| 研究課題/領域番号 |
02555169
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
岩原 弘育 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023125)
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| 研究分担者 |
小出 邦博 TYK(株), 研究所, 研究員
郷原 一寿 名古屋大学, 工学部, 助手 (40153746)
余語 利信 名古屋大学, 工学部, 助教授 (00135310)
伊藤 秀章 名古屋大学, 工学部, 助教授 (60109270)
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| キーワード | プロトン導電性セラミックス / 水素選択透過機能 / 水素ポンプ / 水素分圧 / センサ信号 / 水素濃淡電池 |
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| 研究概要 |
本研究は、プロトン導電性セラミックスがもつ電気化学的水素選択透過機能と水素センシング機能とを利用して、密閉系内の混合ガス中の水素のみを任意に出し入れして系内の自動的に制御できる装置(水素ポンプ)を開発することを目的とする。本年度は、これら二つの機能を組み合わせて、密閉ガス系内の水素分圧をその場で連続的に測定し、かつ、任意の一定値に制御できる装置を試作し、その性能を試験した。以下に得られた成果を要約して示す。
1.電気化学的水素ポンプの組み立てと性能試験・・・SrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-α>組成のプロトン導電体でつくったセラミック管(内管)の内外壁に多孔性白金電極を取り付け、この管をアルミナ管(外管)の中に挿入して二重管構造の水素ポンプを作製した。その内管と外管内にそれぞれ一定の水素分圧をもつ水素ーアルゴン混合ガスを流し、両電極間に直流を通電すると内管出口ガス中の水素分圧が電流に依存して信頼性よく変化することを確認した。
2.水素分圧測定用水素濃淡電池式センサ機能の試験・・・上記の水素ポンプ内のプロトン導電性セラミック管に取り付けたセンサ白金電極は、ポンプ電流による内管内への水素の出し入れに伴う水素分変化に対応して、感度よく迅速に応答することを確認した。
3.水素センサ信号による電気化学的水素ポンプ電流の制御方式の検討・・・プロトン導電性セラミック管内の水素分圧を任意の設定値に制御する方式として、センサ信号をポテンショスタットに入力する方法を採用し、系内に入る水素の分素の分圧変化を打ち消すようポンプ電流を制御して流すことに成功した。
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