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SO$$_{3}$$ adsorption and dissociation on the electrode in the electrolysis

電気分解における電極表面上のSO$$_{3}$$の吸着解離反応

鈴木 知史 ; 中桐 俊男  

Suzuki, Chikashi; Nakagiri, Toshio

日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉で(FBR)発生する熱と電気を利用した水素製造プロセスとして、ハイブリッド熱化学法を開発している。このプロセスには、三酸化イオウ(SO$$_{3}$$)分解が含まれている。しかしながら、SO$$_{3}$$の電気分解の反応機構は明らかでなく、さらなる高性能化には、反応機構を明らかにする必要がある。このため、第一原理計算を実施した。SO$$_{3}$$のPt電極表面への吸着について計算した結果、Pt表面上でSO$$_{3}$$は2種類の安定配置が存在することがわかった。さらに、Pt表面上の吸着酸素原子の表面拡散のエネルギー障壁を計算したところ、0.47eVであった。また、SO$$_{3}$$とPt表面の吸着状態から、SO$$_{3}$$は解離して、酸素原子とSO$$_{2}$$の吸着状態を経て、SO$$_{2}$$が脱離すると考えられる。最安定構造で吸着したSO$$_{3}$$の解離のエネルギー障壁を計算すると1.45eVであった。この結果をもとに、SO$$_{3}$$の電気分解の反応機構を推定した。

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