超軽量水素吸蔵材料の開発

超轻储氢材料的开发

基本信息

批准号：
12875118
负责人：
福永俊晴
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

(A)軽量水素吸蔵材料としてグラファイトのポーラス化を試みている。1.ナノポーラスカーボン(カーボンエアロゲル)の水素化アルコールの超臨界状態を用いてゲル状のカーボンを作製し、さらにそのゲル状カーボンを乾燥させてナノポーラスカーボンを作製し、それを圧力セル中に入れベーキングした後水素を6Mpaまで導入し水素化を試みた。現在、種々の実験を試みている。2.カーボンマイクロコイル微量の硫黄を含むアセチレンをNiなどの触媒中で750-800℃で0,5-2時間熱分解させることにより得られる。As-grownのカーボンコイルはほとんどがアモルファスであるが、2500-3000℃で熱処理をするとコイル状を保持したままグラファイト化する。この状態の構造変化を中性子回折で観察し、どの状態が水素を吸蔵しやすいかを確認している。このような多種多様な方法でナノポーラスカーボンやポーラスカーボン、そしてカーボンマイクロコイル、さらにカーボンナノファィバーなどを作製し、水素吸蔵特性をチェックしながら、そのカーボン材料の構造を高分解能中性子回折によって観察し、水素の存在位置を明らかにしようとしている。(B)TiやMg金属を含む水素吸蔵材料グラファイトにTiやMg金属を混入させ、軽量でかっ、水素を多量に吸蔵させることができる材料の探索と、中性子回折による構造観察、ならびに水素原子の存在位置の観察を行っている。水素原子はグラファイトのダングリングボンドと選択的に結合していることが明らかとなった。(C)Ti-Zr系に水素を吸蔵させて、水素原子の存在位置を中性子回折で明らかにしている。水素原子を吸蔵するとアモルファス化することから、水素原子の存在は単にTiやZrの水素化物を形成するだけではないことが明らかとなった。

（a）我们试图将石墨转换为多孔氢存储材料。 1。使用纳米多孔碳（碳气凝胶）的氢化酒精的超临界状态制备了凝胶状碳，并将凝胶状碳干燥以制备纳米孔碳，该碳碳含量放在压力池并烘烤中，然后将氢放置在6MPA中以尝试氢化。我们目前正在尝试各种实验。 2。碳小质机器，这是通过对乙炔含有含量硫量的催化剂（例如Ni在750-800°C）中的含量硫的含量获得的，持续0.5-2-2小时。大多数生长的碳线圈都是无定形的，但是在2500-3000°C加热时，它们会在保持线圈形状的同时成为石墨。中子衍射可以观察到该状态的结构变化，以确认哪种状态更可能吸收氢。使用多种方法，纳米多孔碳，多孔碳，碳小芯和碳纳米纤维制造，在检查氢存储特性时，通过高分辨率中子衍射来观察碳材料的结构以阐明氢的位置。（b）将含有Ti和Mg金属的氢材料与石墨混合，然后搜索Ti和Mg金属的轻量级，可以吸收大量的氢，并通过中子衍射以及氢原子的位置进行结构观测。已经揭示了将氢原子选择性地粘结到石墨的悬挂键。（c）氢存储在TI-ZR系统中，中子衍射揭示了氢原子的位置。随着氢原子的吸收，很明显，氢原子的存在不仅形成了Ti或Zr的氢化物。