| 研究課題/領域番号 |
15K14168
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
李 海文 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 准教授 (40400410)
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| 研究分担者 |
池田 一貴 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, 特別准教授 (80451615)
小倉 鉄平 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (90552000)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 二酸化炭素 / メタン化 / 水素化物 |
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| 研究実績の概要 |
今年度では、水素化物による二酸化炭素のメタン化を目指して、まずはアルカリ金属からなるボロハイドライドMBH4 (M = Li, K)と二酸化炭素との化学反応を詳細に調査した。
1)室温で二酸化炭素の圧力を1MPaまで増加させても、LiBH4は二酸化炭素と反応しないことがin-situラマン分光分析よりわかった。さらに、反応温度を120℃（相変態温度は約110℃）まで加熱した場合は、C-Hに帰属できる振動モードがin-situラマン分光分析より確認された。このことから、LiBH4と二酸化炭素の化学反応はLiBH4の結晶構造に関連すると考えられる。
2)KBH4と二酸化炭素との化学反応は、室温のボールミリング処理や昇温加熱処理のいずれにおいても進行し、主な固相生成物はK[HxB(OCHO)4-x] (x = 1-3)であることが確認された。また、KBH4と二酸化炭素の昇温加熱反応では、水素、メタノールおよび一酸化炭素の生成が質量分析と赤外分光分析より確認された。このことから、触媒を用いなくても、KBH4による二酸化炭素の還元が可能であると示唆される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度では、LiBH4やKBH4と二酸化炭素との化学反応の圧力と温度などの依存性を詳細に調査し、水素化物による二酸化炭素の還元の可能性を確認した。特に、KBH4と二酸化炭素の化学反応によりメタノールやK[HxB(OCHO)4-x]の生成が確認され、触媒を用いなくても、KBH4による二酸化炭素の再資源化が可能であると示唆される。これらの研究成果から、今年度の研究はおおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、水素化物と二酸化炭素との化学反応性と水素化物の結晶構造や陽イオン、陰イオンなどとの相関を詳細に調査する。水素化物と二酸化炭素との化学反応の生成物を同定し、その化学反応の過程およびメカニズムを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度では、高純度試薬の購入は予定より若干少なかったこと、および初年度ということもあり、研究成果が学会発表の水準にまだ達していなかった部分があり、学会などへの出張旅費が少なかったこともあったため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額は高純度試薬やガスと反応容器等の消耗品の購入、研究打合せと成果発表の旅費、および実験補助のための人件費等に使用する。
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