無機水酸化物イオン伝導体を用いた酸素分離

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656391
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 北海道大学 (2013); 大阪府立大学 (2012)
• 研究代表者: 忠永 清治 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90244657)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 水酸化物イオン伝導体 / 酸素分離 / 層状複水酸化物

研究概要

水酸化物イオン伝導体を用いた新規な電気化学的酸素分離方法を提案した。本研究では、炭酸イオンが挿入されたNi-Fe系層状複水酸化物(LDH）を水酸化物イオン伝導体膜として用い、その両面にカーボンに担持された白金を触媒として電極を作製することにより、空気中の酸素から純酸素のみを取り出す酸素分離セルを構築した。50℃、相対湿度70％において、酸素発生量は外部電源の電流値に比例したことから、Ni-Fe系LDHを電解質に用いて電気化学的酸素分離が可能であることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical oxygen separation using hydroxide ion conductive layered double hydroxides (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Arishige, D. Kubo, K. Tadanaga, A. Hayashi, M. Tatsumisago
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1016/j.ssi.2013.09.009
  • 査読あり
• [学会発表] Ni-Mn-Fe系層状複水酸化物のイオン導電性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 忠永清治、久保田高志、樋口幹雄
  • 学会等名: 2014年電気化学会第81回大会
  • 発表場所: 関西大学 吹田市
  • 年月日: 20140329-31
• [学会発表] 水酸化物イオン伝導性層状複水酸化物を固体電解質として用いた電気化学的な酸素分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有重祐司、窪大樹、忠永清治、林晃敏、辰巳砂昌弘
  • 学会等名: 第9回 固体イオニクスセミナー
  • 発表場所: 木曽屋 下呂市
  • 年月日: 20130908-10
• [学会発表] Electrochemical oxygen separation using hydroxide ion conductive layered double hydroxides (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Arishige, D. Kubo, K. Tadanaga, A. Hayashi, M. Tatsumisago
  • 学会等名: 19th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: 京都国際会議場 京都市
  • 年月日: 20130602-07
• [学会発表] 水酸化物イオン伝導性層状複水酸化物を固体電解質として用いた電気化学的な酸素分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 忠永清治、有重祐司、林 晃敏、辰巳砂昌弘
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 草津市
  • 年月日: 20130322-25
• [備考]
  • URL: http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/inorgsyn/