| 研究概要 |
水素発生反応の原理の解明については、化学分析、X線回折、FT/IR、メスバウワ-効果、XPSの測定結果より、CINO層(C/Fe^<2+>,Ni^<2+>酸化物層)が活性化状態になるときに金属はイオン状態のままで、CINO層中の酸素がより不足状態となり反応性が高まることが見いだされた。炭素の役割については未だ不明であり,炭素および酸素の同位体でラベルしたCO2やH2Oを用いて、機構の解明を進めている段階である。酸素欠陥ニッケルフェライトを用い、CO2と水素との混合ガスをフローさせるメタン化反応では、酸素欠陥がCO2を炭素に分解する過程が関与していることが確認され、メタン化反応としては従来見られない新しい機構が見いだされた。この機構によれば、従来の触媒反応とは異なり、酸素欠陥の生成反応速度の早い酸化物を合成することで、固相の関与する効率的なメタン化システムを構築する可能性が開けた。さらに、廃熱の水素エネルギーへの変換効率を測定するため次年度にかけて試験研究で試作を開始していたケミカルヒートポンプシステム実験装置の1部を用いて、熱化学的な実測を行い、理学的観点よりその原理について基礎的な理論づけに着手した。廃熱が実際に水素エネルギーに変換できることが確認でき、本研究の主目的とする金属酸化物(反応性セラミックス)による熱/化学エネルギー変換システムの考え方を実証できた。今後は試作機の熱交換率を飛躍的に高めることが重要検討課題であり、新たな熱吸収システム(熱吸収増幅機構)の考え方で改良を試みる。
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