利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2024.07.02】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22QS0113

利用課題名 / Title

超高圧水素下でのホウ化水素シートの加熱による構造変化解析

利用した実施機関 / Support Institute

量子科学技術研究開発機構

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

X線回折/X-ray diffraction,放射光/Synchrotron radiation,水素貯蔵

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

近藤剛弘

所属名 / Affiliation

筑波大学数理物質系物質工学域

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

齋藤寛之,中平夕貴

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

QS-141：高温高圧プレス装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ホウ化水素（HB）シート粉末を超高圧(GPa)中で加熱処理しながら、放射光を用いてその場X線回折測定を行った。1023 Kでは2.0 GPaよりB₂O₃Ⅰ相が現れ、3.5～4.0 GPaを境にしてB₂O₃Ⅱ相に転移していることが示された。HBの構成元素は水素とホウ素だけであるため、HB粉末試料に含まれていた水を酸素源として酸化ホウ素が形成した可能性が示唆された。

実験 / Experimental

【利用した装置】：高温高圧プレス装置
【実験方法】
超高圧（9 GPa）でホウ化水素粉末を加熱した際の構造変化を放射光を用いたその場粉末X線回折測定により調べた。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 1に超高圧(GPa)中で加熱処理した後のHB試料のX線回折結果を示す。2.0 GPaよりB₂O₃Ⅰ相が現れ、3.5～4.0 GPaを境にしてB₂O₃Ⅱ相に転移していることが示された。HBの構成元素は水素とホウ素だけであるため、HB粉末試料に含まれていた水を酸素源として酸化ホウ素が形成した可能性が示唆された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 　超高圧(GPa)中で加熱処理した後のHB試料のX線回折

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

文部科学省科学研究費助成事業新学術領域研究（研究領域提案型）ハイドロジェノミクス公募研究「ホウ化水素ナノコンポジットを用いた高密度水素貯蔵材料群の創出」

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

Yukihiro Yasuda, Kazuho Goto, Yuki Nakahara, Reina Utsumi, Hiroyuki Saitoh, Satoshi Nakano, Shin-ichi Ito, Miwa Hikichi8 Shin-ichi Orimo, Takahiro Kondo, "Effects of High-temperature Heating of Hydrogen Boride Sheets Under High-Hydrogen Partial Pressure", The 3rd Materials Research Meeting(MRM2023)/The 24t h IUMRS International Conference in Asia(IUMRS-ICA2023)(Kyoto), 令和5年12月12日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件