X線吸収分光によるMg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ の水素貯蔵特性におけるTiCl $_{3}$ 添加効果の解明

X-ray absorption spectroscopy study for the effect of TiCl $_{3}$ on the hydrogen storage property of Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$

松村大樹 ; 大山隆啓*; 岡島由佳; 西畑保雄; Li, H.-W.*; 池田一貴*; 折茂慎一*

Matsumura, Daiju; Oyama, Takahiro*; Okajima, Yuka; Nishihata, Yasuo; Li, H.-W.*; Ikeda, Kazuki*; Orimo, Shinichi*

Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ は14.9%もの高い水素重量密度を有するため、水素貯蔵材料の有力候補として注目されている。最近、Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ に10mol% TiCl $_{3}$ を添加させることで、水素放出反応の開始温度が260 $^{circ}$ Cから90 $^{circ}$ Cにまで低下することが報告された。本研究では、通常の静的なX線吸収分光(XAFS)法に加えて、分散型XAFS法による実時間連続観察を用いて、Tiのみの局所構造を元素選択的にすることにより、TiCl $_{3}$ の添加効果を明らかにすることを試みた。結果、150 $^{circ}$ C付近での水素放出はTiCl $_{3}$ とMg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ との反応により生成したTi(BH $_{4}$ ) $_{3}$ に起因することがわかった。また、200 $^{circ}$ C以上ではTi(BH $_{4}$ ) $_{3}$ の分解により生成したTiB $_{2}$ がMg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ の水素放出反応の触媒として作用することが示唆される。

Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ shows 14.9% mass density of hydrogen and has attracted much attention in many years. Recently, it was reported that the hydrogen desorption temperature decreases from 530 K to 360 K by TiCl $_{3}$ doping. In this study, we applied the X-ray absorption fine structure spectra to the static and dynamic observations in order to understand the local structure around doped Ti atoms. It has been revealed that the hydrogen desorption around 420 K is induced by the resolution of Ti(BH $_{4}$ ) $_{3}$ generated from the reaction of TiCl $_{3}$ and Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ . Another hydrogen desorption reaction over 470 K was considered to be induced by the catalytic reaction of TiB $_{2}$ .

使用言語	:	Japanese
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発行年月	:
発表会議名	:	日本金属学会2010年春期(第146回)大会
開催年月	:	2010/03
開催都市	:	つくば
開催国	:	日本
キーワード	:	no keyword

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使用施設	:	SPring-8(大型放射光施設)
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受委託・共同研究相手機関	:	東北大学

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X線吸収分光によるMg(BH)の水素貯蔵特性におけるTiCl添加効果の解明

X-ray absorption spectroscopy study for the effect of TiCl on the hydrogen storage property of Mg(BH)

X線吸収分光によるMg(BH $_{4}$ ) $_{2}$ の水素貯蔵特性におけるTiCl $_{3}$ 添加効果の解明

X-ray absorption spectroscopy study for the effect of TiCl $_{3}$ on the hydrogen storage property of Mg(BH $_{4}$ ) $_{2}$