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J-GLOBAL ID：201702218692455085   整理番号：17A0451430

酸化還元過程に及ぼす化学ルーピング遷移金属酸化物材料の形態発展とナノ構造【Powered by NICT】

Morphology evolution and nanostructure of chemical looping transition metal oxide materials upon redox processes

著者 (5件)： Qin Lang (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Ohio State University, 140 West 19th Ave, Columbus, OH 43210, USA) ,  Cheng Zhuo (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Ohio State University, 140 West 19th Ave, Columbus, OH 43210, USA) ,  Guo Mengqing (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Ohio State University, 140 West 19th Ave, Columbus, OH 43210, USA) ,  Fan Jonathan A. (Department of Electrical Engineering, Ginzton Laboratory, Spilker Engineering and Applied Sciences, 348 Via Pueblo Mall, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA) ,  Fan Liang-Shih (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The Ohio State University, 140 West 19th Ave, Columbus, OH 43210, USA)
資料名： Acta Materialia  (Acta Materialia)
巻： 124  ページ： 568-578  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0316A  ISSN： 1359-6454  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遷移金属は,その高い酸素容量と高い熱反応性のために化学ループ技術で使用していた。これら酸素活量は,これらの材料とそれに続くバルク化学的挙動内のナノスケールの結晶相と形態に影響を及ぼす酸化物形成と酸素空格子点形成をもたらす。本研究では,繰返し酸化還元反応を受ける場合二選択された初期遷移金属マンガンおよびコバルト二の選択された後期遷移金属と同様に化学ループ反応に重要であることを銅とニッケルを調べた。繰返し酸化にCo_3O_4に酸化されCo微粒子は増加したCoO不純物の存在を示すことを見出した;CuO酸化還元サイクルはCu_2Oの還元型とCuOの酸化型に限定されていることを好むMn微粒子はMnOとMn_3O_4の混合相,酸化中の剥離を引き起こすに酸化された。Ni微粒子では,緻密な表面が酸化還元反応中に観察された。原子論的熱力学法と密度汎関数理論(DFT)計算は,酸化還元過程中のナノ構造の形態学的進化に対する酸素の解離及び移動の影響を明らかにするために行った。著者らの結果は,初期の遷移金属(Mn,Co)は後期遷移金属(Ni及びCu)よりO_2と強い相互作用を持つ傾向があることを示した。,反応エネルギーと全反応障壁の改良したBroensted-Evans-Polanyi(BEP)関係は初期遷移金属の反応はよりエネルギー発生と後期遷移金属のそれよりも低い酸素解離障壁を持つことを明らかにした。添加では,これらの遷移金属酸化物の酸素空格子点形成エネルギーは深さとともに増加することが分かった。遷移金属のより高い酸化状態の酸化はより低い空孔形成エネルギー,欠陥ナノ構造を形成する促進する性質を有する。これら金属酸化物反応の基本的な理解は,化学ルーピング応用のための金属酸化物ベースの酸素キャリアの設計に不可欠である。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 酸素 ,  モルフォロジー ,  熱化学反応 ,  *ナノ構造 ,  熱力学 ,  銅 ,  酸化第二銅 ,  *遷移金属 ,  密度汎関数法 ,  ニッケル ,  *酸化還元反応 ,  *酸化
準シソーラス用語： 酸化状態 ,  酸素空格子点 ,  *遷移金属酸化物 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 化学ルーピング ,  遷移金属 ,  酸化還元反応

分類 (2件)： その他の無機化合物の格子欠陥  (BK12050B) ,  腐食  (WB03030B)

タイトルに関連する用語 (7件)： 酸化還元 ,  過程 ,  化学 ,  遷移金属酸化物 ,  形態 ,  発展 ,  ナノ構造