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2008 年度 実績報告書

大過冷却相変態を利用した温間ロール圧延による非晶質金属水素分離用高緻密薄膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18360328
研究機関東北大学

研究代表者

山浦 真一  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50323100)

キーワード水素 / 水素分離 / 金属ガラス / 非晶質 / 圧延
研究概要

平成19年度に広い過冷却液体領域を有するZr-Al-Ni-Cu系金属ガラスをリング状の多孔質基材上に温間圧延加工法を用いて接合し、その水素透過性を測ったところ良好な水素透過性を示すことが分かったことから、平成20年度には、金属ガラス水素分離膜の表面コーティング材に第一の主眼を置き、Ni-Nb-Ta-Zr-Co水素分離膜に対する表面コーティング種の影響を調べる目的で、PdおよびNiによる表面コーティングを行い、その水素透過性を比較した。その結果、膜の両面ともPdコーティングを施した試料と両面ともNiコーティングを施した試料を比較すると、Pdコーティングを施した試料の方が水素透過係数はおよそ一桁高い結果となった。これはNiはPdと同程度の水素解離活性があると思われるが、Ni表面層中の水素濃度がPdほど上昇せず分離膜内に大きな水素濃度勾配がつかないことが原因の一つと考えられる。また、膜の上流側と下流側とにそれぞれ異なる元素のコーティングを施した場合の各試料の水素透過係数の比較から、水素透過に対して表面コーティング材料の特性として最も重要なものは表面からの吸着→脱離エネルギーであり、脱離エネルギーが出来るだけ小さいコーティング材料が水素透過性の向上に有効であると考えられる。さらに本研究では第二の主眼として、温間ロール圧延によって作製した金属ガラス-多孔質基材複合材料を用いてメタノール水蒸気改質による水素製造実験の研究を行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 急冷凝固Ni-Nb-Ta-Zr-Coアモルファス合金の水素透過性とメタノール水蒸気改質による水素製造への適用2008

    • 著者名/発表者名
      山浦真一, 木村久道, 井上明久, 新保洋一郎, 西田元紀, 上宮成之
    • 雑誌名

      材料 57

      ページ: 1031-1035

    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrogen Permeation of Melt-Spun Metallic Glassy Alloy Membrane and its Application to Hydrogen Production by Methanol Steam Reforming2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaura, W. Zhang, A. Inoue
    • 学会等名
      The IUMRS International Conference in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center, Nagoya
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] Ni-Nb-Zr系アモルファス合金の水素透過性に対する表面コーティングの影響2008

    • 著者名/発表者名
      山浦真一, 木村久道, 井上明久
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
  • [図書] 「新機能材料金属ガラスの基礎と産業への応用」第2編第5章第1節1「水素透過膜」2009

    • 著者名/発表者名
      山浦真一
    • 総ページ数
      537-544
    • 出版者
      株式会社テクノシステム

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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