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J-GLOBAL ID：201802280102944495   整理番号：18A1947380

水素化ホウ素ナトリウムの合成とキャラクタリゼーションおよびその脱水素のための新規触媒【JST・京大機械翻訳】

Synthesis and characterization of sodium borohydride and a novel catalyst for its dehydrogenation

著者 (3件)： Ar Irfan (Gazi University, Faculty of Engineering, Chemical Engineering Dep, 06570, Maltepe, Ankara, Turkey) ,  Gueler OEzge Usta (Eti Mine Works, Development of Technology Dep, Bahcekapi Mh., FSM Blv., No:179, Etimesgut, Ankara, Turkey) ,  Guerue Metin (Gazi University, Faculty of Engineering, Chemical Engineering Dep, 06570, Maltepe, Ankara, Turkey)
資料名： International Journal of Hydrogen Energy  (International Journal of Hydrogen Energy)
巻： 43  号： 44  ページ： 20214-20233  発行年： 2018年 
JST資料番号： B0192B  ISSN： 0360-3199  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： 世界人口の増加と技術の発展のために,より良い生活標準を達成するための人口の増加は,日毎に増加している。対応して,生産の必要性を満たすためにより多くの消費とエネルギーの量が増加している。エネルギー需要の増加は化石燃料の枯渇を引き起こし,新しい再生可能エネルギー源の開発のための研究にも力を与えている。水素エネルギーはクリーンエネルギーであるが,貯蔵,輸送,安全な使用問題などの問題がある。これらの問題を克服するために水素化ホウ素ナトリウムを合成した。同時に,脱水素化の間の制御された水素放出とその安全な使用がより重要になっている。本研究では,種々の触媒を用いて最適条件で最良の水素収率に達するために,種々の反応条件下で研究を続けた。本研究では,高い量の水素を貯蔵できる水素化ホウ素ナトリウムを,ナトリウムアミド,水素化マグネシウムおよび酸化ホウ素から,spex型マイラーにおけるメカノケミカル反応により合成した。ナトリウム源としてナトリウムアミドを用いる文献で報告された研究はない。エチレンジアミンを用いて,原料を精製した。FT-IR,XRD,TGA/DTA,粒径分析およびヨウ素分析を行い,合成した生成物を特性化した。実験研究の結果,最高の効率は,500分のメカノケミカル反応時間を有するspex型マイラーにおいて30%過剰MgH_2を用いることにより得られた。エチレンジアミンを使用することによる生成物の精製は,過剰のMgH_2と副生成物MgOの除去をもたらし,純粋なNaBH_4を与え,その結果,84%の収率を提供する。水素は水素化ホウ素ナトリウムの触媒脱水素からエネルギーを得るために生成される。また,本研究では,水素化ホウ素ナトリウムの脱水素のための新規触媒を合成した。脱水素反応に用いた触媒を経済的方法で合成した。脱水素反応の速度論的性質を実験データから開発した。SEM+EDSとBET分析を行い,触媒の表面特性と元素組成を調べた。種々の反応次数を調べ,実験結果が低温でのゼロ次反応速度論(R2=0.9921)で非常に良く確認され,高温での一次反応速度論で確認された。これらの観察は,lnk対1/T線の挙動によっても支持された。lnk対1/T線の勾配の変化とその結果としての反応の活性化エネルギーは反応機構の変化を示す。ゼロ次反応(低温での反応)および一次反応(高温での反応)に対する活性化エネルギー(E_a)値は,それぞれ32.43kJ/molおよび94.93kJ/molと決定された。必要な統合システム条件を,PEM燃料電池試験ステーションにおける性能測定を実施することによって決定した。合成した触媒の性能を,一連の脱水素-再生サイクルを実行することによって決定した。調製された触媒は2171サイクルの水素放出を達成することができ,それは212日で非中断的に等しくなった。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 安全性 ,  低温 ,  触媒活性 ,  活性化エネルギー ,  *ヒドリドホウ酸ナトリウム ,  固体高分子形燃料電池 ,  *触媒 ,  最適条件 ,  水素吸蔵 ,  反応機構 ,  *キャラクタリゼーション ,  *ナトリウム ,  高温 ,  *水素
準シソーラス用語： メカノケミカル反応 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： メカノケミカル反応 ,  触媒性能 ,  脱水素 ,  水素貯蔵 ,  動力学

分類 (2件)： 気体燃料の製造  (YE02030F) ,  燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 水素化ホウ素ナトリウム ,  キャラクタリゼーション ,  脱水素 ,  触媒