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2010 年度 実績報告書

可視光を利用する高密度水素貯蔵材料からの光化学的水素製造システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22656157
研究機関大阪府立大学

研究代表者

井上 博史  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00213174)

研究分担者 樋口 栄次  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80402022)
キーワードアンモニアポラン / 電解酸化 / 脱水素 / n型シリコン / 拡散係数 / 水素製造 / 光電気化学酸化 / 再生可能エネルギー
研究概要

本年度得られた結果をまとめると以下の通りである。
1.アンモニアボラン(AB)の0.5 M LiClO_4/メタノール溶液中でのサイクリックボルタモグラム(CV)を測定し、5~20mVs^<-1>の走査速度(v)でのCVにおいて-0.2Vvs-Ag/AgCl付近からABの酸化電流が流れ、アノードピーク電流(i_p)とν^<1/2>が直線関係を示すことがわかった。また、ABのメタノール電解液中での拡散係数を求めると約1×10^<-4>cm^2s^<-1>になった。また、0.1Vs^<-1>以上の走査速度でのCVには、0.1V付近に新たなレドックス反応のショルダーが観察された。これらの結果を基に、ABの電気化学的酸化反応の機構として、NH_3BH^+_2カチオン中間体を経由する機構を提案した。また、いくつかの電位において定電位電解したとき、正電位側ほど水素生成速度ならびに水素生成量は増大した。また、陽極での水素生成反応の電流効率が100%を大幅に超えることがわかり、電気化学反応以外に化学的な過程(メタノリシス反応)が関与していることが示唆された。
2.n-Si単結晶を用いて、可視光を吸収することにより生成したホールでABの酸化的脱水素反応が進行するかどうかを光照射時と暗時における電流-電位曲線を比較することにより調べた。その結果、明確な光電流が観測されなかったことから、n-Si単結晶はABの酸化に対して触媒活性を示さず、ABはn-Si単結晶の正孔捕捉剤として機能しないことがわかった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New Electrochemical Hydrogen Production System from Ammonia Borane2011

    • 著者名/発表者名
      Motoki Shimada
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 33 ページ: 39-42

    • 査読あり
  • [学会発表] パラジウム黒を触媒に用いるアンモニアボランからの水素製造2011

    • 著者名/発表者名
      井上博史
    • 学会等名
      日本化学会第91回春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 白金触媒を用いるメタノール中のアンモニアボランからの水素製造2011

    • 著者名/発表者名
      井上博史
    • 学会等名
      日本化学会第91回春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Electrochemical Hydrogen Production from Ammonia Borane at Different Metal Electrodes2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inoue
    • 学会等名
      The 218th ECS Meeting
    • 発表場所
      Liviera Hotel (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2010-10-11
  • [学会発表] New Electrochemical Hydrogen Production System from Ammonia Borane2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inoue
    • 学会等名
      The 218th ECS Meeting
    • 発表場所
      Liviera Hotel (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2010-10-11
  • [学会発表] メタノール中でのアンモニアボランからの触媒的水素製造2010

    • 著者名/発表者名
      井上博史
    • 学会等名
      MH利用開発研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-08
  • [学会発表] 電気化学的手法によるアンモニアボランからの新規水素製造法2010

    • 著者名/発表者名
      井上博史
    • 学会等名
      MH利用開発研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-08
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka4/index-e.html

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公開日: 2013-06-26  

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