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論文

高温固体電解質を用いた先進的核熱変換プロセスと高温ガス炉による電力水素併産システムに関する研究,2; 高温作動型固体電解質のナノ薄膜合成

石山 新太郎

日本金属学会誌, 66(11), p.1150 - 1156, 2002/11

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jinstmet1952/66/11/66_11_1150/_pdf

高温ガス炉から供給される核熱エネルギーを利用してメタン原料から固体電解質により極めて高い効率で電力及び水素を併産できる新しいエネルギー変換技術の確立を目指して、800~1000$$^{circ}C$$の高温領域で高いイオン伝導性を有し、かつ起電力時の固有抵抗損の少ない薄膜高温固体電解質を開発するため、スピンコート中でゾルーゲル合成を行う薄膜合成法によりCe$$_{0.8}$$Sm$$_{0.2}$$O$$_{1.9}$$薄膜を生成し、この薄膜の基本的特性を調べた。その結果、下記結論が得られた。(1)スピンコート中にエチレングリコール系溶液中のCe(NO$$_{3}$$)$$_{3}$$6H$$_{2}$$O及びSm(NO$$_{3}$$)$$_{3}$$6H$$_{2}$$Oのゾルーゲル化合成反応を進行させることによってサファイア基盤上に数10~100nmの緻密なCe$$_{0.8}$$Sm$$_{0.2}$$O$$_{1.9}$$ナノ薄膜を生成した。(2)スピンコート後の成膜を1000$$^{circ}C$$で焼成処理するによってほぼ完全なCe$$_{0.8}$$Sm$$_{0.2}$$O$$_{1.9}$$結晶構造を有し極めて緻密なナノ薄膜固体電解質を生成することに成功した。(3)このナノ薄膜は、1000$$^{circ}C$$で1.4Scm$$^{-1}$$の極めて高いイオン伝導率を示すことが明らかとなった。この値は、高温作動型固体電解質において世界最高値である。

論文

Estimation of C$$_{2}$$ and C$$_{3}$$ hydrocarbon production yields of graphite due to hydrogen ion bombardment

山田 禮司*

J.Vac.Sci.Technol.,A, 5(3), p.305 - 307, 1987/03

黒鉛に水素イオンを衝撃するとC$$_{2}$$およびC$$_{3}$$炭化水素が生成することが、最近筆者により見い出されている。C$$_{2}$$炭化水素はC$$_{2}$$H$$_{2}$$,C$$_{2}$$H$$_{4}$$,C$$_{2}$$H$$_{6}$$より、C$$_{3}$$炭化水素はC$$_{3}$$H$$_{4}$$、C$$_{3}$$H$$_{6}$$,C$$_{3}$$H$$_{8}$$より成り、各々の収率を直接、四重極質量分析計(QMS)で測定することは出来ない。ここでは、QMSで測定した信号強度より、各炭化水素の収率を数値解で求める方法を提案している。この方法によれば、各炭化水素のクラッキング係数と相対感度を標準ガスを用いて求めれば、QMSの実測値から各収率が求められる。

論文

ニッケル・ヨウ素・硫黄系熱化学水素製造プロセス,II; ヨウ化ニッケル(II)と硫酸ニッケル(II)の分離

清水 三郎; 佐藤 章一; 中島 隼人; 小貫 薫

電気化学および工業物理化学, 50(11), p.898 - 903, 1982/00

https://doi.org/10.5796/kogyobutsurikagaku.50.898

ニッケル塩-エタノール2成分系と混合ニッケル塩-水3成分系の溶解度を測定した。その結果、NISプロセスに不可欠なヨウ化ニッケル(II)と硫酸ニッケル(II)の分離法として、次の2方法が有効であることを見出した。第1の方法は、無水エタノールのかわりに5~10wt%の含水エタノールを溶剤として乾燥混合塩からヨウ化物のみを抽出する方法である。第2に方法は、濃厚な混合水溶液から硫酸ニッケル(II)含水塩が選択的に晶析することを利用する分離法である。25$$^{circ}$$Cでの、ヨウ化ニッケル(II)540gを含む100g溶液中の、硫酸ニッケル(II)7水塩共存下における硫酸ニッケル(II)溶解度は0.5gである。晶析分離法を採用することにより、水素1モル当りの熱所要量は2538kJから1736kJへ減少した。

論文

Reaction behavior of zircaloy-4 in steam-hydrogen mixture at high temperature

古田 照夫; 川崎 了

Journal of Nuclear Materials, 105(2), p.119 - 131, 1982/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(82)90366-X
 被引用回数：19 パーセンタイル：85.09(Materials Science, Multidisciplinary)

冷却材喪失事故時の破裂被覆管内面で起こる反応挙動を明らかにするために、高温水蒸気-水素混合ガス中のジルカロイ-4管の反応挙動を調べた。全重量増加は混合ガス中の水素体積比によって変化し、反応温度と水蒸気流速に依存する臨界水素体積比が存在する。また、この臨界体積比で全重量増加は減少し、形成される酸化膜も緻密なものから多孔質なものへと変り、ジルカロイに多量の水素が吸収される。この水素吸収によってジルカロイの延性低下が起されることも判った。以上の結果から、混合ガス中の反応が水素体積比に影響されるという考え方は、破裂被覆管内面での反応挙動を十分説明できることを明らかにした。

論文

Diffusivity and solubility of hydrogen in molten fluoride mixture(LiF-NaF-KF)

勝田 博司; 古川 和男

Journal of Nuclear Materials, 71(2), p.375 - 376, 1978/02

https://doi.org/10.1016/0022-3115(78)90439-7
 被引用回数：6

溶融塩中の水素拡散係数についての測定結果は今まで報告されていない。本報告は非定常法(Time Lag法)を用い、Flinak(46.5mol%LiF-11.5NaF-42.0KF,mp.454$$^{circ}$$C)中の水素拡散係数の測定を行ったものである。またこの係数を用いることにより、Flinak中の水素溶解度を算出し、Flibe(Li$$_{2}$$BeF$$_{4}$$)中の水素挙動との比較を行った。450$$^{circ}$$C~550$$^{circ}$$Cの温度範囲で測定を行ったが、550$$^{circ}$$Cで1.5$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$cm$$^{2}$$/secの水素拡散係数の値が、また活性化エネルギーは約9kcal/molが得られた。一方水素溶解度は500$$^{circ}$$Cで6$$times$$10$$^{-}$$$$^{4}$$mol/m$$^{3}$$salt atmが得られた。これはFlibe中の水素溶解度の1000倍に相当し、FlibeとFlinak中では水素溶解機構が異なることが推察された。

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