水素触媒特性に優れた3元系Ni_3Al合金の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360321
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 平野 敏幸 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, NIMS特別研究員 (90354183)
• 研究分担者: 許 亜 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主幹研究員 (00370304) ; 出村 雅彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主任研究員 (10354177)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 水素 / 触媒・化学プロセス / 構造・機能材料

研究概要

提案者はNi_3Al冷間圧延箔はメタノールを分解し、水素を生成する触媒活性を発見した。この研究では、触媒活性におよぼす合金元素の効果を調べた。Feは触媒活性を増大し、活性発現温度を低下させることが明らかになった。Si、Tiも触媒活性を増大させる効果があるが、同時に炭素析出反応を促進させる好ましくない効果がある。Cr、Vは触媒活性を著しく低下する効果がある。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of surface structure evolution in Ni3Al foil catalysts by hard X-ray photoelectron spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Ya Xu, H. Yoshikawa, J.H. Jang, M. Demura, K. Kobayashi, S. Ueda, Y. Yamashita, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C Vol.114 ページ: 6047-6053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic properties of cold-rolled Ni3(Si, Ti) intermetallic foils for methanol decomposition (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kaneno, T. Kondo, Y. Fujimoto, H. Tsuda, Ya Xu, M. Demura, H. Iwai, T. Hirano, T. Takasugi
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.51 ページ: 1002-1010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic activity of pre-activated Ni3Al foil catalysts for hydrogen production from methanol under steam addition (2010)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, Ya Xu, D.H. Chun, M. Demura, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: Catalysis Letters Vol.134 ページ: 258-263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of surface morphology in Ni(gamma)/Ni3Al(gamma') two-phase foils during electrochemical etching (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Lee, M. Demura, Ya Xu, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: ADVANCED MATERIALS RESEARCH Vol.89-91 ページ: 331-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni3Al Intermetallic catalysts for hydrogen production from methane steam reforming (2010)
  • 著者名/発表者名: Ya Xu, D.H. Chun, J.H. Jang, M. Demura, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: ADVANCED MATERIALS RESEARCH Vol.89-91 ページ: 645-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of steam addition on the spontaneous activation in Ni3Al foil catalysts during methanol decomposition (2009)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, Ya Xu, D.H. Chun, M. Demura, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: Journal of Molecular Catalysis A: Chemical Vol.307 ページ: 21-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic properties of chemically pretreated Ni3Al/Ni two-phase alloy foils for methane steam reforming (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Kamikihara, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc., Proc. Vol.1128 ページ: 263-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface modification of Ni/Ni3Al two-phase foils by electrochemically selective etching (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Lee, M. Demura, Y. Xu, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc., Proc. Vol.1128 ページ: 269-274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface structure modification of Ni3Al foil catalysts by oxidation-reduction treatment (2009)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, Y. Xu, D.H. Chun, M. Demura, D.M. Wee, T. Hirano
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc., Proc. Vol.1128 ページ: 275-280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic properties of Atomized Ni3Al Powder for Methane Steam Reforming (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ma, Y. Xu, M. Demura, T. Hirano
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc., Proc. Vol.1128 ページ: 381-386
  • 査読あり
• [学会発表] Surface Modification of Ni (γ) / Ni3Al (γ´) Two-Phase Foils by Selective Etching and alkali leaching for catalitic activity enhancement (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Lee, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20100328-20100330
• [学会発表] Behavior of Ni particle formation on Ni3Al foil surface by oxidation-reduction treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20100328-20100330
• [学会発表] Effects of steam addition on spontaneous activation of Ni3Al foils (2009)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: 第19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 20091207-20091209
• [学会発表] Ni3Al金属間化合物箔の水素製造触媒特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 許亜, D.H. Chun, J.H. Jang, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: 第104回日本触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] Surface modification of Ni (γ) / Ni3Al (γ´) two-phase foil by electrochemical selective etching (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Lee, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: 日本金属学会2009秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] プラズマ法によるNi-Al系金属間化合物のナノ粒子触媒の作製とその触媒特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 許亜, 楊君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
  • 学会等名: 日本金属学会2009秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] Catalytic Properties of Ni3Al Foils for Methane Steam Reforming (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬雁, 許亜, 出村雅彦, 平野敏幸
  • 学会等名: ISHHC XIV
  • 発表場所: Stockholm University, Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20090913-20090918
• [学会発表] Catalytic properties of Ni3Al foil catalysts modified by oxidation-reduction for methanol decomposition (2009)
  • 著者名/発表者名: J.H. Jang, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: ISHHC XIV
  • 発表場所: Stockholm University, Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20090913-20090918
• [学会発表] Ni3Al INTERMETALLIC CATALYSTS FOR HYDROGEN PRODUCTION FROM METHANE STEAM REFORMING (2009)
  • 著者名/発表者名: 許亜, D.H. Chun, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: THERMEC'2009
  • 発表場所: Techincal University-Berlin, Berlin, Germany
  • 年月日: 20090825-20090829
• [学会発表] Evolution of surface morphology in Ni (γ) / Ni3Al (γ') two-phase foils during electrochemical etching. (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Lee, 許亜, 出村雅彦, D.M. Wee, 平野敏幸
  • 学会等名: THERMEC'2009
  • 発表場所: Techincal University-Berlin, Berlin, Germany
  • 年月日: 20090825-20090829
• [産業財産権] メタンの水蒸気改質触媒 (2009)
  • 発明者名: 許亜, 揚君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許・特願2009-047471
  • 出願年月日: 2009-03-02
• [産業財産権] CO酸化触媒 (2008)
  • 発明者名: 許亜, 揚君友, 出村雅彦, 平野敏幸, 原徹
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許・特願2008-313902
  • 出願年月日: 2008-12-10
• [産業財産権] メタノール分解触媒 (2008)
  • 発明者名: 許亜、揚君友、出村雅彦、平野敏幸、原徹
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許・特願2008-313931
  • 出願年月日: 2008-12-10
• [産業財産権] Ni3(Si,Ti)系金属間化合物からなるメタノールからの水素製造用触媒,水素製造方法、水素製造装置 (2007)
  • 発明者名: 高杉隆幸、金野康幸、許亜、出村雅彦、平野敏幸
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許・特願2007-192525
  • 取得年月日: 2007-07-24