Correlation between structure of titanium additives and dehydrogenation reaction of magnesium borohydride studied by continuous observation of X-ray absorption spectroscopy

X線吸収分光の連続観察によって調べたマグネシウムホウ素水素化物におけるチタン添加物の構造と脱水素化反応との相関

松村 大樹   ; 大山 隆啓*; 岡島 由佳*; 西畑 保雄; Li, H.-W.*; 折茂 慎一*

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

Mg(BH)中のTi添加物の局所構造をX線吸収分光法を用いて観測した。通常型と分散型の2種類を用いて、Ti添加物の構造とMg(BH)の脱水素化反応との相関を解明することを試みた。分散型によるX線吸収分光と昇温脱離反応との同時間軸観測により、塩化Ti添加直後の構造はMgとの複合ホウ素水素化物であり、それが100-150Cで水素放出第一ピークとともにホウ化Tiへと変化することが明らかになった。また、酸化Tiを添加した場合は添加直後はその構造を保ち、母体Mg(BH)の分解に伴う350Cの水素放出第二ピークより広い温度領域に渡ってゆっくりと低価数状態へと変化していくことがわかった。

Local structure of Ti-based additives in Mg(BH) was studied by X-ray absorption fine structure spectroscopy with conventional and dispersive mode in order to understand the correlation between the structure of the additives and dehydrogenation property of Mg(BH). Simultaneous measurement of the dehydrogenation curve and the X-ray absorption spectroscopy by the dispersive optics revealed that a part of TiCl additive is converted to TiMg(BH) ( = 00.67) just after ball milling mixture and then promptly resolved to TiB at 100-150C with the first dehydrogenation peak. TiO additive is slowly converted to lower oxidation state in wide temperature range around the second dehydrogenation peak at 350C where the main dehydrogenation reaction of Mg(BH) occurs.