1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08455352
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| Research Institution | THE UNIVERSITY OF TOKYO |
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Principal Investigator |
定方 正穀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30011175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原野 安土 群馬大学, 工学部, 講師 (90238204)
大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40203731)
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| Keywords | イットリ安定ジルコニア / 酸素アニオンラジカル / 固体電解質 / 四重極質量分析器 / 空間電流 / 熱脱離 |
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| Research Abstract |
O^-イオンラジカルは次のような特徴を有している。即ち(1)再結合速度が極めて遅いため寿命が長い (2)中性のOラジカルに比べてCOやN0の酸化速度が室温で100倍以上高い、(3)電界によって、その方向性を制御できる。本研究では、O^-イオンラジカルのより高効率生成を目指して、O^-のYSZ(イットリア安定化ジルコニア)表面からの生成機構の解明とO^-の生成速度の律速段階を明らかにすることを目的とし、次の結果が得られた。
(1)空間電流の温度・電圧依存
YSZ表面温度400〜480°C、電圧30〜200Vの範囲で空間電流を測定した。空間電流、O^-の生成量ともに印加電圧、温度に対して正の依存性を示した。
(2)生成イオン種
正イオン・負イオンについて四重極質量分析器で質量数1から50の範囲で分析した結果、質量数16の負イオン(O^-)のみが観察された。電子イオン化による中性分子の質量分析結果では、残留ガス以外は観察されなかった。
(3)O^-生成の活性化エネルギー
質量分析のピーク強度の温度・印加電圧から、O_-生成の見かけの活性化エネルギーを求めた。その結果、印加電圧の上昇に伴い活性化エネルギーが減少することがわかった。
(4)O_-生成速度の律速段階
本研究の実験データをもとに、O_-の生成律速段階について考察を行った。律速段階としてはO_2^-7またはO^-のYSZ陽極からの脱離過程であることがわかった。また、電圧印加が、脱離の活性化エネルギーに影響を及ぼしていることがわかった。
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Research Products
(1 results)
