クリーンエネルギー生産法の開発

清洁能源生产方法的开发

基本信息

批准号：
20655035
负责人：
山田陽一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

還元的に水素を発生するシステムを開発することを主眼とした研究を実施した.すなわち,エネルギー生産システムを構築するべく,太さ100マイクロメートル,高さ40マイクロメートルの半楕円上のマイクロリアクター内に鎖状高分子とパラジウム塩の溶液を層流状態で流入し,引き続き還元することにより,層流界面上にパラジウムナノ粒子導入型高分子触媒膜を世界で初めて構築することに成功した.この高分子パラジウムナノ粒子触媒膜導入型マイクロリアクターを用いて,ギ酸ナトリウム水溶液を還元剤した水素化脱塩素化反応の検討を行った.その結果,50-70℃中滞留時間8秒程度で効率的に反応が進行し,対応する脱塩素化化合物が得られた.この反応系は様々なハロゲン化化合物に適用することが可能であった.さらに塩素化化合物のみならず臭素化化合物,ヨウ素化化合物,さらにはスルポナート化合物の脱官能基化にも適用可能であり,対応する生成物を定量的に与えた.そこで,水素発生を行うべく,ギ酸ナトリウムを水素発生源とし,水中にて,マイクロ流路にギ酸ナトリウム水溶液を導入した.その結果,同様の条件で効率的に水素を発生させることに成功した。このとき,副反応は確認されなかった.ギ酸は蟻の酸というように天然に存在する化合物であり,ギ酸ナトリウムからの直接的水素発生は,危険な水素ガスを必要時に瞬時に調製することが可能であることから,実践的な水素発生機器の開発として有益な結果が示された.

我们的研究重点是开发一种还原性产生氢气的系统。换句话说，为了构建一个能源生产系统，我们构建了一个厚度为100微米、高度为40微米的半椭圆形微反应器的解决方案。将链聚合物和钯盐置于层流状态。通过流入并持续还原，我们成功构建了世界上第一个在层流界面上掺入纳米钯催化剂膜。利用这种掺入聚合物钯纳米颗粒催化剂膜的微反应器，研究以甲酸钠水溶液为还原剂的加氢脱氯反应结果，反应在50-70℃的停留时间约8秒内有效地进行，并得到相应的脱氯化合物。此外，该反应体系不仅可以应用于氯化化合物，还可以应用于溴化化合物。化合物、碘化化合物，甚至磺酸盐也可应用于化合物的去官能化，定量给出相应的产物，因此，为了产生氢气，采用甲酸钠作为氢气发生源，在水中加入甲酸钠。结果，我们成功地在相似的条件下有效地产生氢气。此时，没有确认副反应。甲酸是甲酸等天然存在的化合物，并且从甲酸钠直接产生氢气使得可以在需要时立即制备危险的氢气。由于这是可能的，所以结果已经实现。已被证明可用于开发实用的制氢设备。