2019 年度研究成果報告書

8員環ゼオライトとリン酸アルミニウム類縁化合物の水素同位体分離特性の評価

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06935
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	核融合学
研究機関	富山大学
研究代表者	田口明富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (40401799)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ゼオライト / 吸着 / 同位体分離 / トリチウム
研究成果の概要	本研究では8員環細孔を有するCHA型ゼオライトの水素吸脱着特性，および水素同位体分離能の評価を検討した。Na+，K+，Ca2+を対カチオンとするCHA型ゼオライトを構造転換法，およびイオン交換により合成した。H2-D2混合ガスを用いた吸脱着測定からD2/H2分離係数を求めたところ，201Kにおいて，Na-CHA（1.15），K-CHA（1.11），Ca-CHA（1.06）が得られた。これは，従来の水素同位体分離材料として検討されてきたLTA（3A）と比較（1.08）して高い値であり，CHA型ゼオライトの有効性を見いだした。
自由記述の分野	多孔体材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	重水素，トリチウムの分離は，核融合炉燃料サイクルにおけるトリチウムの分離，精製のほか，高純度水素やD2の生産による医療分野への貢献，あるいは今後大量に生産，消費される「水素社会」の水素ガスから重水素，トリチウム成分の回収などへの応用が期待できる。水素同位体分離は低温ほど有利であるが，本研究ではH2，D2の吸脱着測定から201Kにおいて，CHA型ゼオライトが水素同位体の分離に有望であることを見いだした。