プラセオジムニッケル酸化物における巨大酸素透過能の発現機構

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360318
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 八島 正知 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00239740)
• 研究分担者: 石原 達己 九州大学, 工学研究院, 教授 (80184555)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 結晶構造解析 / 酸素透過能 / 混合伝導体 / 電子密度解析 / 中性子回折

研究概要

ガリウム,ランタンと銅を適当量含むプラセオジムニッケル酸化物(Pr_<0. 9> La_<0. 1>)_2(Ni_<0. 74> Cu_<0. 21> Ga_<0. 05>) O_<4+δ>が高い酸素透過率と電子伝導度を有する構造的要因を原子・電子レベルで研究した。高温中性子回折法により、酸化物イオンは、格子間酸素を介して二次元的に移動することがわかった。格子間酸素を介した酸化物イオンの移動が高い酸素透過性の要因である。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal Structure, Diffusion Path and Oxygen Permeability of a Pr_2NiO_4-BasedMixed Conductor(Pr_<0. 9> La_<0. 1>)_2-(Ni_<0. 74> Cu_<0. 21> Ga_<0. 05>) O_<4+δ> (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima, N. Sirikanda and T. Ishihara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132 ページ: [7] 2385-2392
• [雑誌論文] The 63th CerSJ Awards for Academic Achievement in Ceramic Science and Technology : Review,"Diffusion Pathway of Mobile Ions and Crystal Structure of Ionic and Mixed Conductors-A Brief Review" (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 117 ページ: [10] 1055-1059
• [学会発表] 招待講演(平成20年度学術賞受賞講演)高温における無機物質の結晶構造および電子・核密度分布の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八島正知
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] Precise Structure Analysis of Ceramic Materials up to 1830 K (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 学会等名: Joint Conference of the Asian Crystallographic Association and Chinese Crystallographic Society
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20091022-25
• [図書] Fuel Cells and Hydrogen Energy (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 総ページ数: 117-145
  • 出版者: Springer-Verlag Press
• [備考]
  • URL: http://www.titech.ac.jp/file/100125_2-yashima.pdf