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固体

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1: 2017/05/14(日) 22:01:28.68 ID:CAP_USER
2017年5月14日
東京大学など、白金触媒の酸化による燃料電池の性能低下を実験的に証明
大学ジャーナルオンライン編集部
http://univ-journal.jp/13646/

 東京大学は、トヨタ自動車や豊田中央研究所、量子科学技術研究開発機構と共同で、固体高分子形燃料電池の白金ナノ粒子正極触媒上で、酸素と水の共存により酸化が促進され、燃料電池の性能が低下することを初めて実験的に明らかにした。

 高効率かつクリーンな電源として開発された固体高分子形燃料電池は、その正極に触媒の白金ナノ粒子を分散させたカーボンを使用する。しかし白金触媒を使用する場合、加湿によって活性化過電圧が発生、セル電圧が低下する問題があった。その解決のため、第一原理計算が行われ、白金触媒の酸化促進は酸素と水の共吸着が原因と予測されたが、実験的には未だ解明されていなかった。

 そこで共同研究グループは、大型放射光施設SPring-8のビームラインBL11XUで高分解能型の蛍光X線吸収分光法を使用。
正極に用いられる平均粒径2~3ナノメートルの白金ナノ粒子を酸素や水と反応させ、その酸化状態を解析した。

続きはソースで

論文情報:【Scientific Reports】Wetting Induced Oxidation of Pt-based Nano Catalysts Revealed by In Situ High Energy Resolution X-ray Absorption Spectroscopy
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引用元: 【産学連携】東京大学など、白金触媒の酸化による燃料電池の性能低下を実験的に証明[05/14] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/03/21(火) 21:03:09.42 ID:CAP_USER
2017.03.09 12:46
ほぼ絶対零度の世界で成り立つ、新たな素材。

たしか中学校あたりの理科の時間に、「物質の状態は固体・液体・気体の3つ」と習いました。固体には形と体積があり、液体には体積のみ、気体には形も体積もない、とされ、複数の状態を同時に満たすことはできないと言われていました。でも新たな研究で、特殊な素材と環境を用意すれば、固体と液体の性質を兼ね備えた素材を作りだせることが裏付けられました。

マサチューセッツ工科大学(MIT)とスイスのチューリッヒ工科大学(ETH Zurich)の研究チームが、それぞれの手法で「超固体(supersolid)」と呼ばれる物質を作り出しました。
ただそれは、手で持てるようなものではなく、超低温の真空チャンバーの中だけで存在しうるんです。この研究によって、物質の本質の理解がより進むことが期待されています。

「我々のゴールは、誰もそれがありえるとは思わなかったような、新たな性質を持った新たな素材を発見することです」、MITの物理学者、ヴォルフガング・ケターレ教授は言いました。「地球には今まで存在しなかったような素材を作りたいのです」

(写真)
ケターレ氏の実験設備 (Image: MIT)

MITとETH Zurichのチームは、それぞれ違う素材と手法を使って超固体作成に挑みましたが、共通していたのは原子を「ボース=アインシュタイン凝縮」させたことです。
ボース=アインシュタイン凝縮とは物質の5つめの状態(4つめはプラズマ)と言われるもので、気体を絶対零度近くまで冷やすことで見られる状態です。そこでは、原子が波のような挙動を示すようになります。

この状態はかつてアルベルト・アインシュタインが予言していたのですが、実在が確認されたのは1995年のことでした。
その状態を作り出す実験をした研究者のひとりがケターレ氏で、彼はその功績によって2001年にノーベル物理学賞を受賞しています。

で、「固体であり液体でもある」ってどういうことなんでしょうか? ライス大学のKaden Hazzard氏はNatureで、次のふたつの性質を兼ね備えていることを説明しています。

"
a.超固体は固体のように固く、簡単に恒久的に移動させられる液体とは違い、原子が移動させられると元の場所に戻る。
b.固体では、原子が欠けているといった欠損は原子の格子を通じて移動するが、超固体では量子力学によってこの動きが粘度なしに起こる。

続きはソースで

http://www.gizmodo.jp/2017/03/this-wild-new-supersolid-is-three-states-of-matter.html

top image: ETH Zurich / Julian Léonard 
ダウンロード (1)
※画像はイメージで本文と関係ありません


引用元: 固体だけど流れる液体。物質の制約を超えた「超固体」、ふたつのチームが実現 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/03/07(火) 18:57:24.71 ID:CAP_USER9
 米テキサス大学は2月28日(現地時間)、従来のバッテリよりも高性能な新固体電池を開発したと発表した。

 これはリチウムイオンバッテリの共同開発者である、John Goodenough教授率いる研究チームが開発したもので、従来のバッテリと比較して、より安全かつ高速に充電可能で、長寿命なバッテリの実現に繋がるものであるとしている。

 研究チームによると、新固体バッテリセルは、現在のリチウムイオンバッテリ比で少なくとも3倍のエネルギー密度を有することを実証しており、充電レートも数時間単位から数分単位へと高速化が可能になるとしている。

 従来のリチウムイオンバッテリは、有機溶媒などの液体電解質と、正極負極に黒鉛やコバルトなどを用いているが、今回開発された固体バッテリは、アルカリ金属アノード(リチウム、ナトリウム、カリウム)を使用し、
カソードのエネルギー密度向上、長期間のサイクル寿命を実現。実験では、低セル抵抗で1,200サイクル以上を達成した。

 電解質に固体ガラスを採用するのも特徴で、-20℃という低温環境下でも高い導電率を有するため、電気自動車などに搭載した際に想定される、氷点下の屋外などでも動作する。なお、固体バッテリセルとしては、
初の60℃以下で動作可能なものだという。

 ガラス電解質は、バッテリセルの製造を簡単にするというメリットもあるほか、急速充電時に発生しうる短絡(ショート)の危険がない。加えて、ガラス電解質は海水から抽出でき、広く入手可能なため、リチウムを低コストで置換できるとする。

続きはソースで

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1048008.html
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引用元: 【技術】リチウムイオンバッテリ開発者らが、安全かつ急速充電可能で長寿命な固体バッテリを開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/12/23(金) 23:46:19.72 ID:CAP_USER
自由成形が可能な電解質素材の開発に成功

東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門の敷中一洋(しきなかかずひろ)助教と大学院生物システム応用科学府の富永洋一(とみながよういち)准教授は、イオン液体(注1)に円筒状粘土鉱物を添加したゲルを開発しました。

続きはソースで

本研究成果は、Chemical Communications(12月12日)に掲載されました。
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/cc/c6cc07765j

▽引用元:東京農工大学 2016年12月21日リリース
http://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2016/20161221_01.html

図:イオン液体と円筒状粘土鉱物から成るゲル。振とうによる液体化と静置による固体化を繰り返す
http://www.tuat.ac.jp/images/tuat/outline/disclosure/pressrelease/2016/20161221_01.jpg
ダウンロード (2)


引用元: 【材料化学】自由成形が可能な電解質素材の開発に成功/東京農工大 ©2ch.net

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1: 2016/12/20(火) 20:48:44.83 ID:CAP_USER
毎日新聞 2016年12月20日 20時22分(最終更新 12月20日 20時22分)

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は20日午後8時、鹿児島県肝付(きもつき)町の内之浦宇宙空間観測所から国産の新型固体燃料ロケット「イプシロン」
2号機を打ち上げた。約13分後、小型衛星を予定の軌道に投入し、打ち上げは成功した。イプシロンの打ち上げは2013年9月の1号機以来3年3カ月ぶり。

 イプシロンは、小惑星探査機「はやぶさ」などを打ち上げ06年に引退した「M5」の後継機。

続きはソースで

【田中韻】

http://mainichi.jp/articles/20161221/k00/00m/040/073000c
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引用元: 【宇宙開発】[イプシロン2号機] 打ち上げ成功 3年3カ月ぶり[12/20] [無断転載禁止]©2ch.net

[イプシロン2号機] 打ち上げ成功 3年3カ月ぶりの続きを読む

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1: 2016/08/27(土) 17:38:57.74 ID:CAP_USER
【プレスリリース】糖アルコールからオレフィンを合成する触媒の開発 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/49561
https://research-er.jp/img/article/20160825/20160825175033.png


東北大学大学院工学研究科の中川善直准教授、冨重圭一教授らの研究グループは、バイオマスから生産される糖アルコールを水素還元し、炭素-炭素二重結合を含む化学原料に高収率で変換する高性能な触媒を開発しました。バイオマス由来の化成品創出により二酸化炭素排出削減に貢献することが期待されます。

開発した触媒は、酸化セリウムに金とレニウムを担持したもので、グリセリンからはファインケミカル原料として重要なアリルアルコールを、エリスリトールからは合成ゴム原料として重要なブタジエンを合成できます。還元剤として安価な水素を使用し、触媒は固体で生成物との分離が容易であり、また活性低下なく再利用も可能です。この成果は 2016年 8 月 23 日付で米国化学会発行の学術雑誌 ACS Catalysis(注 1)電子版に掲載されました。本研究は、科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業・先端的低炭素化技術開発(ALCA)課題「微生物変換と触媒技術を融合した一環工業プロセス」(研究代表:株式会社ダイセル・新井隆)の一部として行われました。

続きはソースで

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引用元: 【触媒科学】糖アルコールからオレフィンを合成する触媒の開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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