高密度プロチウム非平衡物質の創製

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10148105
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 藤井 博信 広島大学, 総合科学部, 教授 (30034573)
• 研究分担者: 宮村 弘 滋賀県立大学, 工学部, 助教授 (90275165) ; 岩倉 千秋 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00029183) ; 田中 一英 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00024232)
• キーワード: 水素吸蔵材料 / ナノ構造化 / ナノ複合化 / グラファイト / 薄膜 / 機械的ミリング / 超急冷

研究概要

本研究チームは、ナノ構造化、非晶質化、ナノ複合化をキーワードに組織・構造をナノ・メータ・レベルで制御することによって、新規な高密度プロチウム吸蔵材料を開発することを目的として、これまで、4年間物質探索研究を行ってきた。最終年に当たる平成13年度の研究成果を概観する。広島大学総合科の藤井らは、ナノ構造化グラファイト関連物質としてナノ構造化した六方晶窒化硼素(h-BN)のプロチウム反応性およびナノ複合化Pd/Mg薄膜のプロチウム特性を研究した。その結果、h-BN系においては、水素圧力(1MPa)下におけるミリング処理(MA)によって、ナノ構造化とともに、2.6wt%のプロチウムを吸蔵し、580℃から放出することを明らかにした。一方、ナノ複合化Pd/Mg/Pd3層膜において、スパタリング条件を制御することによって、100℃以下で5〜6wt%のプロチウムを吸蔵し、90℃以下で放出することを明らかにした。これは、国際目標値を超えるもので世界的な注自を集めている。名古屋工大工の田中らは、密封坩堝溶解法によって、MgリッチMg-La-Ni及びMg-Nd-Ni合金を作製し、水素化特性と構造特性を調べた。その結果、200〜300℃で5〜6wt%のプロチウムを速やかに吸放出することを明らかにした。これは、複合化した合金の組織・構造がナノレベルで超微細化していることに起源していることを明らかにした。また、大阪府立大工の岩倉らは、MA法によってMg-Ni-Tカーボン系合金を作製し、電気化学的プロチウム特性を評価し、電池材料として極めて有望であることを明らかにした。滋賀県立大工の宮村らは、液体急冷法によってTi-Ni-Cu合金のプロチウム特性を調査し、プロチウム貯蔵材料として将来性のある合金系であることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] S.Orimo, H.Fujii: "Materials Science of Mg-Ni-based new Hydrides"Appl.Phys.A. 72. 167-186 (2001)
• [文献書誌] S.Orimo et al.: "Hydrogen Desorption Property of mechanically prepared nano-Graphite"J.Appl.Phys.. 90. 1545-1549 (2001)
• [文献書誌] H.Fujii et al.: "Effect of mechanical grinding under H_2 and Ar atmospheres on structural and hydriding properties"J.Alloys and Compounds. 330-332. 747-751 (2002)
• [文献書誌] P.Wang et al.: "Hydrogen in mechanically prepared nano-structured h-BN : a critical comparison with that in nano-structured graphite"Appl.Phys.Lett.,. 80. 318-320 (2002)
• [文献書誌] K.Tanaka et al.: "Effects of hydrogenation on interlayer reactions in metallic multilayers"J.Alloys and Compounds. 330-332. 256-261 (2002)
• [文献書誌] C.Iwakura et al.: "Effects of surface and bulk modifications on electrochemical and physicochemical characteristics of MgNi alloys"J.Alloys and Compounds. 330-332. 636-639 (2002)
• [文献書誌] S.Kawaham, J.T.Sakdapipanich, Y.Isono A.H.Eng, Y.Tanaka: "Effect of Gel on the Green Strength of Natural Rubber"Rubber Chem.Technol.. 74(in press). (2001)
• [文献書誌] A.H.Eng, H.Othman, H.Hasma, O.Ramli, B.Masahuling, V.Muniandy S.Kawahara: "Some Properties of Natural Rubber from Latex-timber Clones"Journal of Rubber Research. 4. 164-176 (2001)
• [文献書誌] J.T.Sakdapipanich, T.Kowitteerawut, Y.Tanaka, S.Kawahara: "Depolymerization of highly purified natural rubber(I) Metal-catalyzed oxidation of deproteinized natural rubber"Journal of Rubber Research. 4. 1-10 (2001)
• [文献書誌] S.kawahara, K.Washino, T.Morita, Y.Tanaka, Y.Isono: "High Resolution Latex state 13C-NMR spectroscopy-Effect of Particle Size and Temperature-"Rubber Chem.Technol.. 74. 295-302 (2001)
• [文献書誌] 折茂慎一, 藤井博信: "図解「ナノテクノロジーのすべて」第4章 ナノ組織水素吸蔵材料が未来を拓く"監修 川合知二, 工業調査会. 244-248 (2001)