【材料科学】パラジウムの水素吸蔵量と吸蔵速度を倍増 京大
1 :
Cancer ★@転載は禁止 :
2014/07/14(月) 23:20:17.00 ID:??? パラジウムの水素吸蔵量と速度を倍増
掲載日:2014年7月14日
金属触媒の活性を飛躍させる成果が出た。パラジウム金属(Pd)ナノ結晶を、金属イオンと
有機配位子からなる多孔性金属錯体(MOF)で被覆すると、被覆していない場合に比べて
水素吸蔵の量と速度がそれぞれ2倍になることを、京都大学大学院理学研究科の北川宏
(きたがわ ひろし)教授らが成功した。この新材料は水素の貯蔵材や分離膜、燃料電池の
電極触媒、高効率な水素化反応触媒として期待される。7月14日付の英科学誌ネイチャー
マテリアルのオンライン版に発表した。
Pdは白金族元素の一つで、水素化反応や自動車の排気ガス浄化用など多様な触媒として
使われ、燃料電池の電極触媒としても利用されている。Pd自身の約1000倍の体積の水素を
吸蔵することができ、水素吸蔵金属や水素分離膜としても実用化研究が盛んになされ、
その性能向上が課題になっている。
今回、研究グループは、形状制御したPdナノ結晶を作製して、その結晶表面の原子配列を
精密にコントロールしたところ、水素の吸蔵スピードが変化した。1辺が8面体のPdナノ
結晶は立方体の結晶よりも水素吸蔵速度が1.5倍速いことを示した。さらに、Pdナノ結晶の
表面を厚さ数nm(1nmは10億分の1m)のMOFで被覆すると、水素吸蔵量と水素吸蔵・放出速度
などの特性が各2倍に向上することを確かめた。
この成果は、ナノ結晶表面の構造制御やMOFによる被覆化で、金属の材料特性が格段に
向上することを示した。このような水素吸蔵特性の飛躍的な向上の原因は、Pdナノ結晶と
MOFとの界面で起こる電荷移動であることも突き止めた。さまざまな金属とMOFとの組み
合わせは、革新的な触媒や材料を創製する戦略の一つになりなりそうだ。
北川宏教授は「MOFで被覆した金属ナノ結晶は多様な触媒活性があり、革新的な新材料に
なる可能性が十分にある。それらを利用すれば、資源・エネルギー・環境問題を解決し、
持続可能な社会実現に向けて大きな貢献ができるだろう」と研究の意義を指摘している。
図. 立方体と8面体のPdナノ結晶、MOFで被覆した立方体Pdナノ結晶の電子顕微鏡写真と水素吸蔵特性の概略図
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140714_img1_w500.jpg ソース:サイエンスポータル(2014年7月14日)
パラジウムの水素吸蔵量と速度を倍増
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/07/20140714_01.html 原論文1:Nature Materials
Guangqin Li, et al. Hydrogen storage in Pd nanocrystals covered with a metal?organic framework.
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4030.html 原論文2:Journal of the American Chemical Society
Guangqin Li, et al. Shape-Dependent Hydrogen-Storage Properties in Pd Nanocrystals:
Which Does Hydrogen Prefer, Octahedron(111) or Cube(100)?
(まだ論文誌サイトで公開されていないようです)
プレスリリース:京都大学(2014年7月14日)
多孔性金属錯体がパラジウムの性質を変えた −パラジウムの水素吸蔵量・吸蔵速度が2倍に向上−
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2014/140710_2.htm
水素タンクのバイクとか胸熱
なんで具体的な絶対値で書かないんだよ文系
4 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/14(月) 23:29:29.33 ID:T8sbx5b/
よし、次は常温核融合でw
5 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/14(月) 23:33:01.09 ID:dKTXIBx2
どこの企業が協賛しているの?
6 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/14(月) 23:41:56.65 ID:HARTi74l
いつ商業生産できるか判らんものは「倍増」位でここに書くな。 せめて対数目盛3,4倍くらいのブレークスルーのびっしつの話を頼む。
おま、Nature Materialsに載るのがどれだけ大変なことか分かって言ってんのか
パラジウムといえば、最近は銀歯見なくなったよな・・・
9 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 00:16:09.56 ID:pDZ4kjIX
3Dプリンタで微細な構造の積層体とか作れば より効率が増しそうだ。 ま、もうやってるんだろうけど。
10 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 00:53:37.70 ID:xAIG9IuR
ナノスケールの3Dプリンタ、すっごくお高いですよね。
>>7 まわりから天然って呼ばれている俺ならなんとなくわかる(´・ω・`)
常温核融合はありまぁす
18 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 04:06:01.25 ID:kCjWZLh1
カール食いたくなってきたw
20 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 04:51:57.51 ID:xcGu5v5O
素晴らしい研究、水素燃料実用化へ向けて大きな一歩だ
あんまり吸わすとヘリウムが まともな研究なのに常温ネタ多めね
値段も1.5倍になりました
23 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 07:43:58.40 ID:uIFyEBhT
MOFMOFしたいよ
良く判らんが、スタークインダストリィー社の小型アークリアクターの原料だろ、パラジウム?
うーんと、パラジウムナノ結晶の水素吸蔵量を2倍にする論文(MOF被覆)と、 水素吸蔵速度を2倍にする論文(表面構造制御)は別なのね ファーストオーサーはいっしょだけど
26 :
名無しのひみつ@転載は禁止 :2014/07/15(火) 16:08:36.63 ID:FMr36xsx
水素タンクに使えるんだったっけ
1000倍というとタンクでいうと100MPa並か? タンクより安全性は高そうだけど、あとは価格がどうなんだろ?
>>2 それタンクが熱くなってるぞ
胸じゃなくて股間