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柿間 博武*; 村木 啓太*; 阿部 浩之; 内田 裕久*
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水素吸蔵合金と水素の反応はまず表面で行われる。そのため合金表面の状態制御が重要となる。従来はアルカリ処理により水素吸蔵材料の吸蔵能向上を行っている。本研究ではLaイオン照射及びアルカリ処理による表面改質を行い初期水素吸収速度に及ぼす影響について調べた。イオン照射のみを施した試料では未照射の試料に比べて水素吸収速度変化は数倍程度ではあったが、イオン照射後にさらにKOHアルカリ処理を施した試料についての水素吸収速度にはイオン照射のみを施した場合や、従来のアルカリ処理のみを施した場合に比べ、十数倍の向上が確認できた。水素吸蔵合金はイオン照射とアルカリ処理との組合せによる処理により格段に吸蔵能向上が得られることを見いだした。
森山 和広*; 村木 啓太*; 柿間 博武*; 阿部 浩之; 内田 裕久*
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水素吸蔵合金の水素吸収反応過程において、合金表面の状態は非常に重要である。通常、水素吸蔵合金の表面上には酸化被膜や水酸化被膜が形成され、その結果、気相反応では水素分子,電気化学反応では水分子の解離が著しく阻害され、水素吸収速度が低下することが知られている。過去に合金表面へKOH, LiOH, NaOHによるアルカリ処理やフッ化水素処理などといった化学処理や、電子線照射により表面改質が図られることを見いだしている。今回、La
, Ceといった、金属イオンによるイオン照射を実施し、合金表面改質を試みるとともに、照射及びKOHによるアルカリ処理が水素吸蔵材料であるMmNi
の初期水素吸収速度に与える影響を調べた。その結果、金属イオン照射に加えKOH処理されたMmNi材料は未照射材料に比べ、吸蔵開始1分の時点で300倍以上の機能性向上を示すことがわかった。これは、照射直後のMmNiは表面活性な状態で、真空の照射後に大気にさらされることで表面に酸化膜が形成され、その後のKOH処理により表面酸化皮膜中に侵入したカリウム原子が水素と表面との解離を促すことにより反応が促進され、吸蔵能の向上につながったためと考えられる。
阿部 浩之; 森山 和広*; 村木 啓太*; 柿間 博武*; 内田 裕久*
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水素吸蔵材料(合金)の表面では大気中において酸化被膜や水酸化被膜が形成される。その結果、気相反応では水素分子の解離が、液相反応では水分子の解離が著しく阻害され、水素吸収速度が低下することが一般的に知られている。そのため、水素吸蔵材料の水素吸収反応において表面がどのような状態であるかが重要になってくる。本研究では、KOHによるアルカリ処理とイオン照射(La, Ce)による表面処理が水素吸蔵材料の初期水素吸収速度に及ぼす影響を調べた。希土類イオン照射により活性化した表面は酸化被膜が形成されるが、アルカリ処理を施すことで、表面に形成した酸化被膜中にカリウム原子が侵入し、これが水素の解離を促すことによって、反応が促進されることが明らかとなった。照射量が一定量を超える希土類イオン照射とその後のアルカリ処理を組み合わせることで、吸蔵能向上が得られることが判明した。