【研究分野】無機工業材料

【研究領域課題番号】22655068 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

比表面積 / 水 / 水素吸蔵 / 活性炭 / 高圧水素 / 水素 / 吸着 / 高圧 / CO2

【研究成果の概要】

水素を燃料とする燃料電池車や水素の燃焼によって走る水素車に搭載する水素を貯蔵するために、水素6. 5wt%の吸蔵能を有する吸蔵材料の開発が急がれている。水素吸蔵金属などではすでに2wt%に達しているものの、それを凌駕する材料の出現に至っていない。
われわれは比表面積2500m^2/gに及ぶスーパー活性炭を開発し、12MPaの高圧水素下において吸蔵量を測定したが、室温では0. 6wt%を越すことがなかった。ところが77Kにおいて同様な実験を行ったところ、吸蔵量がいっきに6. 5wt%を超えるようになった。さらに1. 1nmのミクロ孔の容量が増加するに従い、吸蔵量が増えるという事実も見出した。1. 1nmのミクロ孔の容量と水素吸蔵量とを比較した結果、水素が液化していることを示す計算結果を得た。液化することによって水素吸蔵量がジャンプアップする事実にたどり着いた。同様に二酸化炭素の吸着特性についても確認したところ、1. 25MPaにおいて0. 7g/gの二酸化炭素吸蔵量を示した。
あらかじめ水を吸着した活性炭では、気体吸着において乾燥したそれに比較して落ちることがわかった。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】3,380千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 180千円)

【研究分野】地球化学

【研究領域課題番号】12640476 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水素結合 / 高圧 / 中性子回折 / 振動分光 / 重炭酸 / マントル / ラマンスペクトル / 赤外スペクトル / 相転移 / 流体 / 水 / ダイヤモンド / 地球内部 / 分光学

【研究成果の概要】

地球内部物質、特に上部マントルを構成する物質には水が構造中に取りこまれる。水素の取りこみによって、地球内部の溶融関係、岩石の変形挙動などに大きな変化が起こりうることが知られている。
本研究では含水ケイ酸塩鉱物をはじめとするさまざまな含水素物質の高圧での物性変化を分光学的手法や中性子回折のその場観察で明らかにすることができた。特に研究の後期においてカリウム重炭素塩の高圧下での相転稼を見いだすことができた。詳細は冊子体を参照されたい

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】3,600千円 (直接経費: 3,600千円)