1: 2015/03/21(土) 01:07:38.89 ID:???.net
掲載日:2015年3月20日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/20/054/

 東北大学金属材料研究所の高木成幸助教と同大学原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の折茂慎一教授らの研究グループは、水素と結合しにくいと考えられてきたクロムに7つの水素が結合した水素化物の合成に成功したと発表した。今回の研究成果は、日本原子力研究開発機構、高エネルギー加速器研究機構、豊田中央研究所との共同研究によるもの。

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 金属元素の中には、単独では水素と結合しにくい元素群(=ハイドライド・ギャップ)が存在する。一方、これらの元素は錯体水素化物を形成することで多くの水素と結合することができる。唯一の例外がめっきやステンレス鋼などに用いられるクロムであり、単独でも、また錯体水素化物においても、いずれも水素とは結合しないと考えられてきた。

 今回研究グループは、水素が特定の対称性をもってクロムの周りに配置するとき、一般的な金属元素よりも多くの水素が結合した錯体水素化物が形成されることを理論的に予測した。

 具体的には第一原理計算を用い、まずはクロムと水素が結合する可能性を詳しく調べた。その結果、クロムの周りに7つの水素が双五角錐状に配置したとき、クロムと水素が強く結合することが分かった。また、これにより形成されるCrH7イオンともう1つの水素原子が3つのマグネシウム(Mg)原子から電子を受け取ることで、錯体水素化物Mg3CrH8を形成することが分かった。

 クロムとマグネシウム、水素によって構成される最も一般的な化合物の組み合わせは、金属クロム(Cr)とマグネシウム水素化物(MgH2)、水素ガス(H2)の混合物であり、予測されたMg3CrH8がこの混合物よりも安定であれば合成の可能性を示すことができる。同研究ではマグネシウム水素化物、金属クロム、水素ガスの混合物(3MgH2+Cr+H2)およびMg3CrH8の安定性を第一原理計算により評価し、錯体水素化物Mg3CrH8の合成が可能であるとの結論に達した。

 以上の理論予測を受け、金属クロムとマグネシウム水素化物との混合粉末(Cr+3MgH2)を5万気圧700℃の水素流体中にて4時間保持し、予測された錯体水素化物の合成を試みた。そして大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)にある中性子高強度全散乱装置(NOVA)にて試料の中性子回折測定を実施した。

続きはソースで
<画像>
理論予測に基づき、クロムに7つの水素が結合した新たな水素化物の合成に成功
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/20/054/images/001l.jpg

<参照>
クロムに7つの水素を結合させることに成功 -ハイド... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/03/press20150317-02.html

True Boundary for the Formation of Homoleptic Transition-Metal Hydride Complexes - Takagi
- 2015 - Angewandte Chemie International Edition - Wiley Online Library
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201500792/abstract

引用元: 【材料科学】東北大、クロムに7つの水素を結合させることに成功

4: 2015/03/21(土) 01:15:35.93 ID:IsJSVO7Y.net
クロムの価値が高まる
埋蔵国は、南アフリカ、カザフ、インドとなっているな

5: 2015/03/21(土) 01:16:21.84 ID:pUcYeAWC.net
一時期、有機化合物が大全盛だったけど、
こういった無機化合物の研究が進むのは大歓迎です。

6: 2015/03/21(土) 01:17:36.91 ID:oMAjmGdr.net
クロム水素電池や燃料の可能性が出てきたのかな(´・ω・`)

7: 2015/03/21(土) 01:37:31.55 ID:Qvt1xOfk.net
クロムと水素の結合に時間と温暖化物質の量が増える

8: 2015/03/21(土) 02:02:12.32 ID:H2O0sQ9m.net
近い将来の役に立つような事じゃなさそうだな

10: 2015/03/21(土) 02:12:10.99 ID:BQWeeXkb.net
 
 ホ◯の数珠繋ぎみたいなもんけ?
 

12: 2015/03/21(土) 05:32:30.39 ID:pUcYeAWC.net
>7つの水素のみならず、8つ結合したCrH8イオンや、9つ結合したCrH9イオン
>などを含む錯体水素化物の合成が期待できる。

すごい。水素吸収体としても、将来有望なのか。

14: 2015/03/21(土) 05:42:54.46 ID:UJP2FkT9.net
で、これで何が出来るの?

16: 2015/03/21(土) 06:21:57.15 ID:DXcvQZ0p.net
さすが旧帝大、早稲田(小保方)とは大違いだな。

17: 2015/03/21(土) 09:09:38.01 ID:sppLWzvy.net
ランタノイド辺りはもう
ムチャクチャな化合物の可能性があるよね

21: 2015/03/21(土) 13:20:13.04 ID:D4W7+Z1v.net
中性子回折は5万気圧のままやったのか開放してからやったのか、
重要だと思うのだが、アブストラクトやプレスリリースではわからない。

23: 2015/03/21(土) 19:16:46.91 ID:up4LPAZE.net
鉄やマンガンより軽く、そしてより多くの水素と結合する
つまりこれが発展すればより効率的に水素を運搬できる

マンガン25kgに水素6kgが結合する。このクロムは24kgに7kgだ。
単純化するために1000モルで概算するとね。
ハイドライドギャップの克服で今後さらに多くの水素を
結合させられる可能性が見えてきた。

でも5万気圧700度を4時間じゃ、まだまだ商業
ベースの実用化は先の話だな。水素燃料使ってCO2削減しても、
運搬の時点でそれ以上のエネルギー食ってたら意味がない。
200度程度の廃熱か、自然エネルギーで大量生産流通
させられて初めてエネルギー革命になる。

24: 2015/03/21(土) 19:24:35.84 ID:G59jyW91.net
この先生は、水素化マグネシウム類に金属の触媒をを入れて
ミリングして機能を高める研究をしていたから、
ミリング中の微小領域の、高圧部分の状況を、
再現良く考察したのではなかろうか。

25: 2015/03/21(土) 19:26:07.45 ID:wtLCyRwC.net
七価クロム???

六価クロムってよく話題になるが
七価マンガンって言い方はしないで過マンガン酸って言い方になるな

27: 2015/03/21(土) 19:38:37.69 ID:up4LPAZE.net
>>25
ちゃう

六価クロムは酸化数+6のクロム化合物の総称。
二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)とか。

26: 2015/03/21(土) 19:32:06.30 ID:/ZAT1paZ.net
プラチナ

28: 2015/03/22(日) 07:21:47.99 ID:YTI2mpK+.net
 これは常温核融合方式の水爆に発展する可能性が有る。 水素の代わりに重水素
その化合物を爆縮すれば低威力の水爆が出来る可能性が有る。

29: 2015/03/22(日) 13:22:29.83 ID:BV7V+08C.net
最近の東北大は東北大じゃないみたいに頑張ってるな

30: 2015/03/22(日) 14:34:33.02 ID:wZ7BAzsJ.net
>>29
東北大は昔から実用的な技術発明や開発が多い。

むしろ最近目立ってるのは九州大

32: 2015/03/23(月) 07:26:55.35 ID:QgKK2063.net
>>29
東北大は材料物性のレベルかなり高いよ

13: 2015/03/21(土) 05:39:47.82 ID:pUcYeAWC.net
もっと進むと、周囲から水素を奪って貯蔵する。(すげ危険物質だけど)
ちょっと条件を変えると、その水素を解き放つ。
そういう魔法のような物質が、あるといいね。