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本研究では持続可能なエネルギーシステムの要である水素の安全な貯蔵及び運搬を可能にする水素吸蔵材料の開発を目指しており、Mgナノ粒子をPd層で被覆したコアシェル型ナノ粒子に注目している。軽量かつ安価な水素吸蔵材料であるMgをナノ粒子化し、高い水素分子解離活性を有するPdで被覆することによって、室温付近での水素吸放出と大気酸化の抑制が期待できる。本研究課題ではその作製と水素吸放出特性の評価、Mg-Pd界面の化学状態分析を行い、多角的な分析からその物性を明らかにすることで、Mgナノ粒子を用いた水素吸蔵材料の実応用化における設計指針を得ることを目的として行う。
本年度は前年度に立ち上げ、調整を行なったタンデム型ナノ粒子作製装置を用いて、Mg-Pdコアシェル型ナノ粒子の作製を試みた。Mgナノ粒子の作製及びその表面上へのPdの修飾には成功したが、Mgナノ粒子上へのPd膜の形成はいまだ成し遂げられていない。PdはMgナノ粒子表面上で5 nm以下の微細な粒子として固着しており、Mg-Pdコアシェル構造の創成までには至っていない。しかし、このMgナノ粒子とPdナノ粒子の複合材料に対してX線を用いた分析や水素吸蔵量測定を行なったところ、Mgナノ粒子とPdナノ粒子の界面付近ではMg-Pd2元系の金属間化合物の形成が確認され、室温、1気圧の水素ガス曝露によって全Mg原子のうち89%が水素化したことを示す結果が得られ、これまでのMg-Pd系の水素吸蔵材料では非常に良好な特性を示した。本年度はそれらの成果を学会や論文誌等で発表することで成果を報告した。
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