Creation of Hydrogen-Energy Nano-Spaces

氢能纳米空间的创造

基本信息

批准号：
16074212
负责人：
KITAGAWA Hiroshi
金额：
$ 37.89万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

1) hydrogen-storage nano-materials : Hydrogen storage materials are indispensable for usage of hydrogen energy. Metal nanoparticles, which exhibit different properties from bulk metals, have potential for new functional materials. Since the metal nanoparticles possess large surface area, they are expected to dissociate hydrogen molecules easily and absorb hydrogen at lower temperature and lower pressure. The metal nanoparticles is, therefore, a candidate for a novel hydrogen reservoir. In this study, we prepared the Pd nanoparticle with small size-dispersion and investigated its pressure-composition isotherms and structural change during hydrogen absorption in detail. Mono-dispersed palladium nanoparticles coated with polymer have been prepared and their hydrogen absorption properties were investigated. The averaged diameter of the prepared particles was estimated to be 2.6±0.4nm from a TEM photograph. By measurement of hydrogen pressure-composition isotherms, the hydrogen solubility o … More f the Pd particles was determined to be 0.45 H per Pd. In the isotherms, plateau-like region was observed in the temperature rang of 303 to 393 K, indicating the coexistence of solid solution and hydride phases in the Pd nanoparticles in this temperature region.2) highly proton-conductive coordination polymers : Room-temperature proton conductivity, coordination geometry, and pore-diameter distribution of the title Cu (II) coordination polymer have been investigated by AC conductivity, EXAFS, and N2 adsorption isotherm measurements. The AC proton conductivity (σp) obtained from Cole-Cole plot analysis under relative humidity of 75 % and 300 K exhibits a considerable high value of 10-6 S cm-1 as a room-temperature σp. The mechanism of proton conduction seems to be similar to that of a proton-exchange membrane, Nafion, which contains much cluster of water molecules in the porous space of the polymer. The present Cu coordination polymer was revealed to possess porous space of about 6 A, which includes much water molecules more than 10H20 per unit cell. The dimeric Cu (II) square-planar coordination geometry was confirmed by EXAFS analysis using synchrotron radiation source at SPring-8. Less

1）储氢纳米材料：储氢材料对于氢能的利用是不可缺少的。金属纳米粒子表现出与块体金属不同的性能，由于金属纳米粒子具有大的表面积，因此有望成为新型功能材料。金属纳米粒子易于解离氢分子并在较低温度和较低压力下吸收氢，因此，在本研究中，我们制备了小型的钯纳米粒子。制备了聚合物包覆的单分散钯纳米颗粒，并详细研究了其压力-组成等温线和吸氢过程中的结构变化，并研究了其吸氢性能。所制备颗粒的平均直径估计为2.6。 TEM 照片±0.4nm 通过测量氢压力-组成等温线，Pd 颗粒的氢溶解度确定为 0.45 H/Pd。在等温线上，在303至393 K的温度范围内观察到类似平台的区域，表明在该温度区域Pd纳米颗粒中固溶体和氢化物相共存。2）高质子传导配位聚合物：室温通过 AC 电导率、EXAFS 和 N2 吸附等温线研究了标题 Cu (II) 配位聚合物的质子电导率、配位几何形状和孔径分布在 75% 和 300 K 的相对湿度下，通过 Cole-Cole 图分析获得的 AC 质子电导率 (σp) 表现出 10-6 S cm-1 的相当高的值，作为质子传导的机制。似乎与质子交换膜 Nafion 类似，其在聚合物的多孔空间中含有大量水分子簇，显示本发明的 Cu 配位聚合物具有约 100 微米的多孔空间。 6 A，其中每个晶胞包含超过 10H20 的许多水分子，通过使用 SPring-8 同步加速器辐射源的 EXAFS 分析证实了二聚 Cu (II) 方形平面配位几何结构。

项目成果

期刊论文数量（68）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Thermochromism in an Organic Crystal Based on the Co-Existence of δ- and π-Dimers

基于δ-和π-二聚体共存的有机晶体中的热致变色

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Nature Meterials 7
影响因子：
0
作者：
Y. Morita;S. Suzuki;K. Fukui;S. Nakazawa;H. Kitagawa;et al.
通讯作者：
et al.

金属ナノ粒子の水素吸蔵

金属纳米粒子的氢吸收

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
化学工業 55
影响因子：
0
作者：
M.Yamauchi;H.Kitagawa;M.-a.Morikawa et al.;M.Yamauchi et al.;T.Yonezawa et al.;Y.Nagao et al.;M.-a.Morikawa et al.;S.Takaishi et al.;K.Matsuura;K.Matsuura;H.Kitagawa et al.
通讯作者：
H.Kitagawa et al.

四角柱Ladder型MX錯体の合成と物性

四棱柱梯型MX配合物的合成及物理性质

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
大坪主弥;北川宏
通讯作者：
北川宏

New Hydrogen-Bonded Charge-Transfer Complex [Ni(Hpydt)_2] TNAP; Synthesis, Structure and Electrical Conductivity

新型氢键电荷转移配合物[Ni(Hpydt)_2] TNAP；

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Inorg. Chem. Commun. 10
影响因子：
0
作者：
S.;Shibahara・H.;Kitagawa・T.;Kubo・K.;Nakasuji
通讯作者：
Nakasuji

Thermochromism in an Organic Crystal Based on the Co-Existence of σ- and π-Diners

基于 σ- 和 π-Diner 共存的有机晶体中的热致变色现象

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Nature Meterials 7
影响因子：
0
作者：
Y. Morita;S. Suzuki;K. Fukui;S. Nakazawa;H. Kitagawa;et al.
通讯作者：
et al.

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通讯作者：
村田大紀，石川真悟，齋藤靖生，須永隆文，十川英，藤木誠，三角一浩，中山功一，帆保誠二，畠添孝