有機ハイドライドの光学的検知のための脱水素触媒

Dehydrogenation catalysts for optical organic-hydride detection

吉村 公男; 箱田 照幸; 山本 春也; 吉川 正人

Yoshimura, Kimio; Hakoda, Teruyuki; Yamamoto, Shunya; Yoshikawa, Masahito

次世代の水素貯蔵,輸送媒体として期待されている有機ハイドライドと、水素の漏洩を同時に検知可能な材料の開発を目的として、水素により着色する三酸化タングステン(WO)と脱水素触媒を組合せた検知材料を作製し、評価を行った。まず、有機ハイドライドの自己着火温度よりも低い温度で活性を示す脱水素触媒金属を選定するため、Pt, Pd, Rh, Ir, Ni, Cuを1重量%含有するアルミナ触媒の50250Cにおける脱水素能を、有機ハイドライドであるシクロヘキサンの脱水素反応から評価した。その結果、PtとPdでは100C以上で水素が発生し、Rhでは160C以上、そしてその他の金属ではほとんど水素が発生しないことがわかった。以上より、PtとPdを触媒金属として選定した。次いで、PtあるいはPdをWO膜表面に堆積させた検知材料をRFスパッタ法により作製し、加熱条件下13%シクロヘキサン-Nガスに暴露した際の着色性能を調べた。その結果、検知材料を150Cに加熱すると、検知材料表面で脱水素反応が進行し、発生した水素によってWO膜が着色することが明らかになった。表面にPtやPdを堆積させたWO膜を加熱条件で用いることで、有機ハイドライドを検知できることがわかった。

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