自然科学研究科 材料生産システム専攻 教授
工学部 工学科 教授
2024/10/07 更新
博士(理学) ( 1994年3月 東京工業大学 )
Inorganic Material
太陽熱化学
Catalyst
触媒
無機材料
水素エネルギー
資源利用化学
Energy Science
ナノテク・材料 / エネルギー化学
ナノテク・材料 / 機能物性化学
ナノテク・材料 / 無機物質、無機材料化学
新潟大学 工学部 工学科 化学システム工学プログラム 教授
2003年4月 - 現在
国名:日本国
新潟大学 工学部 化学システム工学科 助教授
1997年 - 2003年
国名:日本国
新潟大学 工学部 化学システム工学科 助手
1995年4月 - 1997年3月
国名:日本国
日本学術振興会 特別研究員
1992年4月 - 1995年3月
新潟大学 工学部 工学科 教授
2017年4月 - 現在
新潟大学 自然科学研究科 材料生産システム専攻 教授
2004年4月 - 現在
新潟大学 自然科学研究科 材料生産システム専攻 教授
2004年4月 - 現在
新潟大学 化学システム工学科 教授
2003年4月 - 2017年3月
新潟大学 工学部 助教授
1997年4月 - 2003年3月
新潟大学 工学部 助手
1995年4月 - 1997年3月
東京工業大学 大学院理工学研究科博士後期課程 化学専攻
1992年4月 - 1994年3月
東京工業大学 大学院理工学研究科博士前期課程 化学専攻
1990年4月 - 1992年3月
国名: 日本国
東京工業大学 理学部 化学科
1986年4月 - 1990年3月
国名: 日本国
日本太陽エネルギー学会
日本エネルギー学会
日本エネルギー学会 理事
2003年
日本太陽エネルギー学会 太陽熱部会 幹事
Takaki Nishimura, Tatsuya Kodama, Sakane Genta, Tomohiko Ishii
Scientific Reports 12 ( 1 ) 2022年6月
Selvan BELLAN, Tatsuya KODAMA, Hyun SEOK CHO, Jin-Soo KIM
Journal of Thermal Science and Technology 17 ( 2 ) 22 - 00076 2022年
Hyun-Seok Cho, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Selvan Bellan, Jong-Kyu Kim
Energies 14 ( 21 ) 6919 - 6919 2021年10月
Heat transfer and particulate flow analysis of a 30 kW directly irradiated solar fluidized bed reactor for thermochemical cycling 査読
Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Kousuke Inoue
Chemical Engineering Science 203 511 - 525 2019年8月
Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho, Kouske Inoue, Tatsuya Saito, Shouta Watanabe, Nobuyuki Gokon, Selvan Bellan
AIP Conference Proceedings 2126 180011 2019年
Heat transfer analysis of 5kW<inf>th</inf> circulating fluidized bed reactor for solar gasification using concentrated Xe light radiation 査読
Selvan Bellan, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara, Hyun Seok Cho, Tatsuya Kodama
Energy 160 245 - 256 2018年10月
Particle reactors for solar thermochemical processes 査読
Tatsuya Kodama, Selvan Bellan, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho
SOLAR ENERGY 156 113 - 132 2017年11月
Thermochemical reactivity of 5-15 mol% Fe, Co, Ni, Mn-doped cerium oxides in two-step water-splitting cycle for solar hydrogen production 査読
Nobuyuki Gokon, Toshinori Suda, Tatsuya Kodama
THERMOCHIMICA ACTA 617 ( 10 ) 179 - 190 2015年10月
Simulation of Flux Distributions on the Foam Absorber with Solar Reactor for Thermo-chemical Two-step Water Splitting H2 Production Cycle by the 45 kWth KIER Solar Furnace 査読
H.S. Cho, N. Gokon, T. Kodama, Y.H. Kang, J.K. Kim
Energy Procedia 69 790 - 801 2015年5月
Improved operation of solar reactor for two-step water-splitting H 2 production by ceria-coated ceramic foam device 査読
H.S. Cho, N. Gokon, T. Kodama, Y.H. Kang, H.J. Lee
International Journal of Hydrogen Energy 40 ( 1 ) 114 - 124 2015年1月
Thermochemical two-step water splitting by internally circulating fluidized bed of NiFe2O4 particles: Successive reaction of thermal-reduction and water-decomposition steps 査読
Nobuyuki Gokon, Tetsuro Mataga, Nobuyuki Kondo, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 36 ( 8 ) 4757 - 4767 2011年4月
Ferrite/zirconia-coated foam device prepared by spin coating for solar demonstration of thermochemical water-splitting 査読
Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Nobuki Imaizumi, Jun Umeda, Taebeom Seo
International Journal of Hydrogen Energy 36 ( 3 ) 2014 - 2028 2011年2月
Comparative study of the activity of nickel ferrites for solar hydrogen production by two-step thermochemical cycles 査読
Fernando Fresno, Tomoaki Yoshida, Nobuyuki Gokon, Rocío Fernández-Saavedra, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 35 ( 16 ) 8503 - 8510 2010年8月
A reactive Fe-YSZ coated foam device for solar two-step water splitting 査読
Tatsuya Kodama, Tomoki Hasegawa, Ayumi Nagasaki, Nobuyuki Gokon
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 131 ( 2 ) 0210081 - 0210087 2009年5月
Application of an internally circulating fluidized bed for windowed solar chemical reactor with direct irradiation of reacting particles 査読
Tatsuya Kodama, Syu-Ichi Enomoto, Tsuyoshi Hatamachi, Nobuyuki Gokon
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 130 ( 1 ) 0145041 - 0145044 2008年2月
Thermochernical cycles for high-temperature solar hydrogen production 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon
CHEMICAL REVIEWS 107 ( 10 ) 4048 - 4077 2007年10月
Ru/Ni-Mg-O catalyzed SiC-foam absorber for solar reforming receiver-reactor 査読
Tatsuya Kodama, Takuya Moriyama, Takehiro Shimoyama, Nobuyuki Gokon, Hidemasa Andou, Nobuhiro Satou
JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME 128 ( 3 ) 318 - 325 2006年8月
Thermochemical hydrogen production by a redox system of ZrO2-supported Co(II)-ferrite 査読
T Kodama, Y Kondoh, R Yamamoto, H Andou, N Satou
SOLAR ENERGY 78 ( 5 ) 623 - 631 2005年
Catalytically activated metal foam absorber for light-to-chemical energy conversion via solar reforming of methane
T Kodama, A Kiyama, KI Shimizu
ENERGY & FUELS 17 ( 1 ) 13 - 17 2003年1月
Two-step carbon dioxide thermochemical splitting using foam device of ceria and hercynite 査読
Y. Koyama, K, Ito, S. Ohta, M. Nakakura, T. Kodama, K. J. Warren, A. W. Weimer, K. Matsubara
Journal of Japan Solar Energy Society 49 ( 4 ) 71 - 76 2023年
Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara
WIREs Energy and Environment 11 ( 5 ) 2022年5月
Genta TSURUMAKI, Selvan BELLAN, Koji MATSUBARA, Tatsuya KODAMA, Mitsuho NAKAKURA, Nobuyuki GOKON, Hyun SEOK CHO, Karthik MANI, Sakthivel SHANMUGASUNDARAM
Journal of Thermal Science and Technology 17 ( 2 ) 22 - 00061 2022年
Theoretical research aiming at high-efficiency hydrogen production using solar thermochemical energy for the goal of sustainable energy supply 査読
Nishimura, T, Kodama, T, Sakane, G, Ishii T
Journal of Kagawa University International Office 14 253 - 259 2022年
Phase Change Material of Copper–Germanium Alloy as Solar Latent Heat Storage at High Temperatures 査読
Nobuyuki Gokon, Chew Shun Jie, Yuya Nakano, Shogo Okazaki, Tatsuya Kodama, Tsuyoshi Hatamachi, Selvan Bellan
Frontiers in Energy Research 9 2021年6月
Experimental Study of Mn-CeO<inf>2</inf> Coated Ceramic Foam Device for Two-step Water Splitting Cycle Hydrogen Production with 3kW Sun-simulator 査読
Hyun Seok Cho, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Selvan Bellan, Naoyoshi Nishigata
AIP Conference Proceedings 2303 2020年12月
Chemical compatibility of Cu-Ge alloy with container materials for latent heat storage system 査読
Nobuyuki Gokon, Chew Shun Jie, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Tsuyoshi Hatamachi, Hyunseok Cho
AIP Conference Proceedings 2303 2020年12月
Thermochemical two-step CO<inf>2</inf> splitting using La<inf>0.7</inf>Sr<inf>0.3</inf>Mn<inf>0.9</inf>Cr<inf>0.1</inf>O<inf>3</inf> of perovskite oxide for solar fuel production 査読
Hiroki Sawaguri, Nobuyuki Gokon, Naoki Ito, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho
AIP Conference Proceedings 2303 2020年12月
Thermochemical H<inf>2</inf>O splitting using LaSrMnCrO<inf>3</inf> of perovskite oxides for solar hydrogen production 査読
Nobuyuki Gokon, Kazuki Hara, Naoki Ito, Hiroki Sawaguri, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho
AIP Conference Proceedings 2303 2020年12月
Numerical analysis on solidification process of PCM in triplex-tube thermal energy storage system
Koya Hirai, Selvan Bellan, Koji Matsubara, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho
AIP Conference Proceedings 2303 2020年12月
Thermal charge/discharge performance of iron–germanium alloys as phase change materials for solar latent heat storage at high temperatures 査読
Nobuyuki Gokon, Chew Shun Jie, Yuya Nakano, Tatsuya Kodama, Selvan Bellan, Hyunseok Cho
Journal of Energy Storage 30 101420 - 101420 2020年8月
Direct simulation of a volumetric solar receiver with different cell sizes at high outlet temperatures (1,000–1,500 °C) 査読
Mitsuho Nakakura, Koji Matsubara, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama
Renewable Energy 146 1143 - 1152 2020年2月
Thermochemical two-step water splitting cycle using perovskite oxides based on LaSrMnO3 redox system for solar H2 production
Nobuyuki Gokon, Kazuki Hara, Yuta Sugiyama, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Cho Hyun-seok
Thermochimica Acta 680 2019年10月
Direct Simulation of Volumetric Solar Receiver with Highly Concentrated Radiation
Mitsuho Nakakura, Koji Matsubara, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 556 ( 1 ) 2019年8月
Fe-doped manganese oxide redox material for thermochemical energy storage at high-temperatures 査読
Nobuyuki Gokon, Aoi Nishizawa, Takehiro Yawata, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho
AIP Conference Proceedings 2126 2019年7月
Efficiency and heat loss analysis of honeycomb receiver varying air mass flow rate and beam width 査読
Mitsuho Nakakura, Koji Matsubara, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama
International Journal of Heat and Mass Transfer 137 1027 - 1040 2019年7月
Thermochemical behavior of perovskite oxides based on La<inf>x</inf>Sr<inf>1-x</inf>(Mn, Fe, Co)O<inf>3-Δ</inf> and Ba<inf>y</inf>Sr<inf>1-y</inf>CoO<inf>3-Δ</inf> redox system for thermochemical energy storage at high temperatures 査読
Nobuyuki Gokon, Takehiro Yawata, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho
Energy 171 971 - 980 2019年3月
Thermal performance of a 30 kW fluidized bed reactor for solar gasification: A CFD-DEM study 査読
Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Kousuke Inoue
Chemical Engineering Journal 360 1287 - 1300 2019年3月
Development of a 5kW<inf>th</inf> internally circulating fluidized bed reactor containing quartz sand for continuously-fed coal-coke gasification and a beam-down solar concentrating system 査読
Nobuyuki Gokon, Satoshi Kumaki, Yosuke Miyaguchi, Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyunseok Cho
Energy 166 1 - 16 2019年1月
Heat transfer and fluid flow analysis of a fluidized bed reactor for beam-down optics 査読
Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho
AIP Conference Proceedings 2126 180004 2019年
Preliminary tests of batch type fluidized bed reactor for development of continuously-feeding fluidized bed reactor - An elevated temperature and gasification processes 査読
Nobuyuki Gokon, Shinpei Takagi, Selvan Bellan, Hyun Seok Cho, Tatsuya Kodama
AIP Conference Proceedings 2033 2018年11月
Particle fluidized bed receiver/reactor with a beam-down solar concentrating optics: Performance test of two-step water splitting with ceria particles using 30-kWth sun-simulator
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Selvan Bellan, Koji Matsubara, Kousuke Inoue
AIP Conference Proceedings 2033 2018年11月
CFD-DEM investigation on flow and temperature distribution of ceria particles in a beam-down fluidized bed reactor
Selvan Bellan, Koji Matsubara, Hyun Seok Cho, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
AIP Conference Proceedings 2033 2018年11月
Numerical and experimental study on granular flow and heat transfer characteristics of directly-irradiated fluidized bed reactor for solar gasification 査読
Selvan Bellan, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara, Hyun Seok Cho, Tatsuya Kodama
International journal of hydrogen energy 43 ( 34 ) 1 - 15 2018年8月
Conjugate radiation-convection-conduction simulation of volumetric solar receivers with cut-back inlets 査読
Mitsuho Nakakura, Selvan Bellan, Koji Matsubara, Tatsuya Kodama
Solar Energy 170 606 - 617 2018年8月
A CFD-DEM study of hydrodynamics with heat transfer in a gas-solid fluidized bed reactor for solar thermal applications 査読
Selvan Bellan, Koji Matsubara, Hyun Seok Cho, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
International Journal of Heat and Mass Transfer 116 377 - 392 2018年1月
Gas-solid flow and heat transfer characteristics of a fluidized bed reactor for solar thermal applications
Selvan Bellan, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Hyun Seok Cho, Issei Tsuchida
International Heat Transfer Conference 2018- 6519 - 6527 2018年
Conjugated radiation-convection-conduction heat transfer analysis of volumetric receiver with highly concentrated radiation
Mitsuho Nakakura, Selvan Bellan, Hyun-Seok Cho, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
International Heat Transfer Conference 2018- 7866 - 7873 2018年
Buoyancy-opposed volumetric solar receiver with beam-down optics irradiation 査読
Mitsuho Nakakura, Koji Matsubara, Hyun-Seok Cho, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Selvan Bellan, Kazuo Yoshida
Energy 141 2337 - 2350 2017年12月
CFD-DEM investigation of particles circulation pattern of two-tower fluidized bed reactor for beam-down solar concentrating system 査読
Selvan Bellan, Koji Matsubara, Cho Hyun Cheok, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
POWDER TECHNOLOGY 319 228 - 237 2017年9月
Development and Experimental Study for Hydrogen Production from the Thermochemical Two-step Water Splitting Cycles with a CeO2 Coated New Foam Device Design Using Solar Furnace System 査読
Hyun Seok Cho, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Jong Kyu Kim, Sang Nam Lee, Yong Heack Kang
AIP Conf. Proc. 1850 100003 2017年
Thermal Storage/Discharge Performances of Cu-Si Alloy for Solar Thermochemical Process 査読
Nobuyuki Gokon, Tomoya Yamaguchi, Hyun-seok Cho, Selvan Bellan, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRATING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS (SOLARPACES 2016) 1850 2017年
Particles Fluidized Bed Receiver/Reactor Tests with Quartz Sand Particles Using a 100-kW(th) Beam-Down Solar Concentrating System at Miyazaki 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Koji Matsubara, Hiroshi Kaneko, Kazuya Senuma, Sumie Itoh, Shin-nosuke Yokota
INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRATING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS (SOLARPACES 2016) 1850 2017年
Numerical Analysis of Fluid Flow and Heat Transfer During Melting Inside a Cylindrical Container for Thermal Energy Storage System 査読
Selvan Bellan, Cho Hyun Cheok, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRATING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS (SOLARPACES 2016) 1850 2017年
Cyclic thermal storage/discharge performances of a hypereutectic Cu-Si alloy under vacuum for solar thermochemical process 査読
Nobuyuki Gokon, Tomoya Yamaguchi, Tatsuya Kodama
ENERGY 113 1099 - 1108 2016年10月
Cold Test with a Benchtop Set-up for Fluidized Bed Reactor Using Quartz Sand to Simulate Gasification of Coal Cokes by Concentrated Solar Radiation 査読
Nobuyuki Gokon, Tomoaki Tanabe, Tadaaki Shimizu, Tatsuya Kodama
SOLARPACES 2015: INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRATING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS 1734 2016年
Particles Fluidized Bed Receiver/Reactor with a Beam-Down Solar Concentrating Optics: 30-kW(th) Performance Test Using a Big Sun-Simulator 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun Seok Cho, Koji Matsubara, Tetsuro Etori, Akane Takeuchi, Shin-nosuke Yokota, Sumie Ito
SOLARPACES 2015: INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRATING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS 1734 2016年
Oxygen and hydrogen productivities and repeatable reactivity of 30-mol%-Fe-, Co-, Ni-, Mn-doped CeO2?δ for thermochemical two-step water-splitting cycle 査読
Nobuyuki Gokon, Toshinori Suda, Tatsuya Kodama
Energy 90 1280 - 1289 2015年10月
Steam gasification of coal cokes by internally circulating fluidized-bed reactor by concentrated Xe-light radiation for solar syngas production 査読
Nobuyuki Gokon, Takuya Izawa, Tatsuya Kodama
ENERGY 79 264 - 272 2015年1月
Redox and fluidization performances of Co3O4/CoO for solar Thermochemical energy storage 査読
N. Gokon, S. Yokota, H. S. Cho, T. Hatamachi, T. Kodama
ISES Solar World Congress 2015, Conference Proceedings 806 - 815 2015年
Laboratory experiment and simulation of higherature fluidized bed air receiver for concentrated solar power generation 査読
Koji Matsubara, Yuki Kazuma, Atsushi Sakurai, Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Hyun-Seok Cho, Kazuo Yoshida, Yoshinori Nagase
Nihon Enerugi Gakkaishi/Journal of the Japan Institute of Energy 94 ( 11 ) 1323 - 1329 2015年
Cold testings of a windowed fluidized bed reactor using quartz sand for solar gasification of coke 査読
N. Gokon, T. Tanabe, H. S. Cho, T. Hatamachi, T. Kodama
ISES Solar World Congress 2015, Conference Proceedings 799 - 805 2015年
Steam gasification of coal cokes in an internally circulating fluidized bed of thermal storage material for solar thermochemical processes 査読
Nobuyuki Gokon, Takuya Izawa, Takehiko Abe, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 39 ( 21 ) 11082 - 11093 2014年7月
Steam reforming of methane using double-walled reformer tubes containing high-temperature thermal storage Na2CO3/MgO composites for solar fuel production 査読
Nobuyuki Gokon, Shohei Nakamura, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
ENERGY 68 773 - 782 2014年4月
Carbonate molten-salt absorber/reformer: heating and steam reforming performance of reactor tubes 査読
N. Gokon, S. Nakamura, K. Matsubara, T. Kodama
PROCEEDINGS OF THE SOLARPACES 2013 INTERNATIONAL CONFERENCE 49 1940 - 1949 2014年
Kinetics of thermal reduction step of thermochemical two-step water splitting using CeO2 particles: Master-plot method for analyzing non-isothermal experiments 査読
T. Ishida, N. Gokon, T. Hatamachi, T. Kodama
PROCEEDINGS OF THE SOLARPACES 2013 INTERNATIONAL CONFERENCE 49 1970 - 1979 2014年
Solar demonstration of thermochemical two-step water splitting cycle using CeO2/MPSZ ceramic foam device by 45kW(th) KIER solar furnace 査読
H. S. Cho, T. Myojin, S. Kawakami, N. Gokon, T. Kodama, Y. H. Kang, S. N. Lee, K. K. Chai, H. K. Yoon, H. J. Lee
PROCEEDINGS OF THE SOLARPACES 2013 INTERNATIONAL CONFERENCE 49 1922 - 1931 2014年
Thermochemical two-step water splitting cycle using Ni-ferrite and CeO2 coated ceramic foam devices by concentrated Xe-light radiation 査読
S. Kawakami, T. Myojin, H. -S. Cho, T. Hatamachi, N. Gokon, T. Kodama
PROCEEDINGS OF THE SOLARPACES 2013 INTERNATIONAL CONFERENCE 49 1980 - 1989 2014年
Comparative study of activity of cerium oxide at thermal reduction temperatures of 1300-1550 degrees C for solar thermochemical two-step water-splitting cycle 査読
Nobuyuki Gokon, Sachi Sagawa, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 38 ( 34 ) 14402 - 14414 2013年11月
Oxygen-releasing step of nickel ferrite based on Rietveld analysis for thermochemical two-step water-splitting 査読
Nobuyuki Gokon, Ken Kondo, Tsuyoshi Hatamachi, Mineo Sato, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 38 ( 12 ) 4935 - 4944 2013年4月
CO 2 gasification of coal cokes using internally circulating fluidized bed reactor by concentrated Xe-light irradiation for solar gasification 査読
Nobuyuki Gokon, Ryuta Ono, Tsuyoshi Hatamachi, Li Liuyun, Hee-Joon Kim, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 37 ( 17 ) 12128 - 12137 2012年9月
4-5-2 Na_2CO_3/MgO溶融塩ソーラーレシーバー反応管に関する研究(4-5 太陽熱発電・水素製造3,Session 4 新エネルギー)
高橋 将吾, 栗田 慎二, 籏町 剛, 櫻井 篤, 郷右近 展之, 児玉 竜也
日本エネルギー学会大会講演要旨集 21 232 - 233 2012年
Kinetics of methane reforming over Ru/γ-Al2O 3-catalyzed metallic foam at 650-900 °c for solar receiver-absorbers 査読
Nobuyuki Gokon, Yuhei Yamawaki, Daisuke Nakazawa, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 36 ( 1 ) 203 - 215 2011年1月
Comparison Studies of reactivity on nickel-ferrite and cerium-oxide redox materials for two-step thermochemical water splitting below 1400?C 査読
Tatsuya Kodama, Nobuki Imaizumi, Nobuyuki Gokon, Tsuyoshi Hatamachi, Daiki Aoyagi, Ken Kondo
2011 Energy Sustainability Conference & Fuel Cell Conference, Washington DC, USA, August 7-10, 2011. 2011年
Ni/MgO-Al2O3 and Ni-Mg-O catalyzed SiC foam absorbers for high temperature solar reforming of methane 査読
Nobuyuki Gokon, Yuhei Yamawaki, Daisuke Nakazawa, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 35 ( 14 ) 7441 - 7453 2010年7月
Internally circulating fluidized bed reactor using m-ZrO2 supported NiFe2O4 particles for thermochemical two-step water splitting 査読
Nobuyuki Gokon, Hiroki Yamamoto, Nobuyuki Kondo, Tatsuya Kodama
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 132 ( 2 ) 0211021 - 02110210 2010年5月
Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project: Reforming performance of reactor tubes during intermittent heating 査読
Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Tsuyoshi Hatamachi, Shingo Yamashita, Taebeom Seo
ASME 2010 4th International Conference on Energy Sustainability, ES 2010 2 105 - 113 2010年
Coal coke gasification in a windowed solar chemical reactor for beam-down optics 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shu-Ich Enomoto, Shouta Itoh, Tsuyoshi Hatamachi
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 132 ( 4 ) 2010年
Molten-Salt Tubular Absorber/Reformer "MoSTAR" Project: The Thermal Storage Media of Na2CO3-MgO Composite Materials 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shin-Ichi Inuta, Shingo Yamashita, Taebeom Seo
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 131 ( 4 ) 0410131 - 0410138 2009年11月
Double-walled reformer tubes using high-temperature thermal storage of molten-salt/MgO composite for solar cavity-type reformer 査読
Nobuyuki Gokon, Shin-ichi Inuta, Shingo Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 34 ( 17 ) 7143 - 7154 2009年9月
Thermochemical two-step water splitting cycles by monoclinic ZrO2-supported NiFe2O4 and Fe3O4 powders and ceramic foam devices 査読
Nobuyuki Gokon, Hiroko Murayama, Ayumi Nagasaki, Tatsuya Kodama
SOLAR ENERGY 83 ( 4 ) 527 - 537 2009年4月
Kinetics of CO2 reforming of methane by catalytically activated metallic foam absorber for solar receiver-reactors 査読
Nobuyuki Gokon, Yusuke Osawa, Daisuke Nakazawa, Tatsuya Kodama
International Journal of Hydrogen Energy 34 ( 4 ) 1787 - 1800 2009年2月
New solar water-splitting reactor with ferrite particles in an internally circulating fluidized bed 査読
Nobuyuki Gokon, Shingo Takahashi, Hiroki Yamamoto, Tatsuya Kodama
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 131 ( 1 ) 0110071 - 0110079 2009年2月
Monoclinic zirconia-supported Fe3O4 for the two-step water-splitting thermochemical cycle at high thermal reduction temperatures of 1400-1600 degrees C 査読
Nobuyuki Gokon, Hiroko Murayama, Jun Umeda, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 34 ( 3 ) 1208 - 1217 2009年2月
Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project: Metal-plate-bridged double tube reactor 査読
Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shin-Ichi Inuta, Shin-Go Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi, Taebeom Seo
Proceedings of the ASME 3rd International Conference on Energy Sustainability 2009, ES2009 2 451 - 457 2009年
REACTIVITY OF IRON-CONTAINING YSZ FOR A TWO-STEP THERMOCHEMICAL WATER SPLITTING USING THERMAL REDUCTION TEMPERATURES OF 1400-1500 degrees C 査読
Tatsuya Kodama, Eiji Hiraiwa, Nobuyuki Gokon
ES2008: PROCEEDINGS OF THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY SUSTAINABILITY, VOL 2 361 - 369 2009年
Ferrite-loaded ceramic foam devices prepared by spin-coating method for a solar two-step thermochemical cycle 査読
Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Ayumi Nagasaki, Ko-Ichi Sakai, Tsuyoshi Hatamachi
Proceedings of the ASME 3rd International Conference on Energy Sustainability 2009, ES2009 2 439 - 449 2009年
Kinetics of CO2 reforming of methane by catalytically activated metallic foam absorber for solar receiver-reactors
Nobuyuki Gokon, Yusuke Osawa, Daisuke Nakazawa, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
2008 Proceedings of the 2nd International Conference on Energy Sustainability, ES 2008 2 371 - 383 2009年
Thermochemical two-step water-splitting for hydrogen production using Fe-YSZ particles and a ceramic foam device 査読
Nobuyuki Gokon, Tomoki Hasegawa, Shingo Takahashi, Tatsuya Kodama
ENERGY 33 ( 9 ) 1407 - 1416 2008年9月
Iron-containing yttria-stabilized zirconia system for two-step thermochemical water splitting 査読
Nobuyuki Gokon, Takayuki Mizuno, Yumiko Nakamuro, Tatsuya Kodama
Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME 130 ( 1 ) 0110181 - 0110186 2008年2月
Thermochemical two-step water splitting by ZrO2-supported NixFe3-xO4 for solar hydrogen production 査読
T. Kodama, N. Gokon, R. Yamamoto
SOLAR ENERGY 82 ( 1 ) 73 - 79 2008年
Ken-ichi Shimizu, Rei Maruyama, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
The Journal of Physical Chemistry C 111 ( 17 ) 6440 - 6446 2007年4月
Solar tubular reformer with molten-salt thermal storage - Design modification of the reactor tube and testing 査読
Tatsuya Kodama, Tsuyoshi Hatamachi, Daisuke Nakano, Youhei Igarashi, Nobuyuki Gokon
Proceedings of the ASME International Solar Energy Conference 197 - 204 2007年
A two-step water splitting with ferrite particles and its new reactor concept using an internally circulating fludized-bed 査読
Nobuyuki Gokon, Takayuki Mizuno, Shingo Takahashi, Tatsuya Kodama
Proceedings of the ASME International Solar Energy Conference 205 - 214 2007年
Reactive Fe-YSZ coated foam devices for solar two-step water splitting 査読
Tatsuya Kodama, Tomoki Hasegawa, Ayumi Nagasaki, Nobuyuki Gokon
PROCEEDINGS OF THE ENERGY SUSTAINABILITY CONFERENCE 2007 821 - 829 2007年
Pillaring of high charge density synthetic micas (Na-4-mica and Na-3-mica) by intercalation of oxides nanoparticles 査読
Ken-ichi Shimizu, Yumiko Nakamuro, Ryoji Yamanaka, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS 95 ( 1-3 ) 135 - 140 2006年10月
Double-walled reactor tube with molten salt thermal storage for solar tubular reformers 査読
T Hatamachi, T Kodama, Y Isobe, D Nakano, N Gokon
JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME 128 ( 2 ) 134 - 138 2006年5月
KI Shimizu, S Itoh, T Hatamachi, Y Kitayama, T Kodama
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 16 ( 8 ) 773 - 779 2006年
Ru/Ni-Mg-O catalyzed SiC-foam absorber for solar reforming receiver-reactor 査読
Tatsuya Kodama, Takuya Moriyama, Takehiro Shimoyama, Nobuyuki Gokon
Solar Engineering 2005 697 - 705 2006年
Double-walled reactor tube with molten salt thermal storage for solar tubular reformers 査読
T. Hatamachi, T. Kodama, Y. Isobe, D. Nakano, N. Goukon
Solar Engineering 2005 691 - 695 2006年
Photocatalytic water splitting on Ni-intercalated Ruddlesden-Popper tantalate H2La2/3Ta2O7
K Shimizu, S Itoh, T Hatamachi, T Kodama, M Sato, K Toda
CHEMISTRY OF MATERIALS 17 ( 20 ) 5161 - 5166 2005年10月
Acidic properties of sulfonic acid-functionalized FSM-16 mesoporous silica and its catalytic efficiency for acetalization of carbonyl compounds 査読
K Shimizu, E Hayashi, T Hatamachi, T Kodama, T Higuchi, A Satsuma, Y Kitayama
JOURNAL OF CATALYSIS 231 ( 1 ) 131 - 138 2005年4月
Michael reaction of beta-ketoesters with vinyl ketones by iron(III)-exchanged fluorotetrasilicic mica: catalytic and spectroscopic studies
K Shimizu, M Miyagi, K Toshiki, T Hatamachi, T Kodama, Y Kitayama
JOURNAL OF CATALYSIS 229 ( 2 ) 470 - 479 2005年1月
Degradation of hydrophobic organic pollutants by titania pillared fluorine mica as a substrate specific photocatalyst 査読
K Shimizu, H Murayama, A Nagai, A Shimada, T Hatamachi, T Kodama, Y Kitayama
APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL 55 ( 2 ) 141 - 148 2005年1月
Structural investigations of functionalized mesoporous silica-supported palladium catalyst for Heck and Suzuki coupling reactions 査読
K Shimizu, S Koizumi, T Hatamachi, H Yoshida, S Komai, T Kodama, Y Kitayama
JOURNAL OF CATALYSIS 228 ( 1 ) 141 - 151 2004年11月
Pd-sepiolite catalyst for Suzuki coupling reaction in water: Structural and catalytic investigations 査読
K Shimizu, R Maruyama, S Komai, T Kodama, Y Kitayama
JOURNAL OF CATALYSIS 227 ( 1 ) 202 - 209 2004年10月
Selective photo-oxidation of benzene over transition metal-exchanged BEA zeolite 査読
K Shimizu, H Akahane, T Kodama, Y Kitayama
APPLIED CATALYSIS A-GENERAL 269 ( 1-2 ) 75 - 80 2004年8月
Ultrafine na-4-mica: Uptake of alkali and alkaline earth metal cations by ion exchange
T Kodama, M Ueda, Y Nakamuro, K Shimizu, S Komarneni
LANGMUIR 20 ( 12 ) 4920 - 4925 2004年6月
SO3H-functionalized silica for acetalization of carbonyl compounds with methanol and tetrahydropyranylation of alcohols
K Shimizu, E Hayashi, T Hatamachi, T Kodama, Y Kitayama
TETRAHEDRON LETTERS 45 ( 26 ) 5135 - 5138 2004年6月
Solar methane reforming using a new type of catalytically-activated metallic foam absorber 査読
T Kodama, A Kiyama, T Moriyama, O Mizuno
JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME 126 ( 2 ) 808 - 811 2004年5月
T Kodama, Y Isobe, Y Kondoh, S Yamaguchi, KI Shimizu
ENERGY 29 ( 5-6 ) 895 - 903 2004年4月
Photocatalytic water splitting on hydrated layered perovskite tantalate A(2)SrTa(2)O(7)center dot nH(2)O ( A = H, K, and Rb) 査読
K Shimizu, Y Tsuji, T Hatamachi, K Toda, T Kodama, M Sato, Y Kitayama
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 6 ( 5 ) 1064 - 1069 2004年
Alkaline earth cation exchange with novel Na-3-mica: kinetics and thermodynamic selectivities
K Shimizu, K Hasegawa, Y Nakamuro, T Kodama, S Komarneni
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 14 ( 6 ) 1031 - 1035 2004年
Fe3+-exchanged fluorotetrasilicic mica as an active and reusable catalyst for Michael reaction
K Shimizu, M Miyagi, T Kan-no, T Kodama, Y Kitayama
TETRAHEDRON LETTERS 44 ( 40 ) 7421 - 7424 2003年9月
Stepwise production of CO-rich syngas and hydrogen via methane reforming by a WO3-redox catalyst 査読
T. Kodama, T. Shimizu, T. Satoh, K.-I. Shimizu
Energy 28 ( 11 ) 1055 - 1068 2003年9月
T. Kodama, A. Kiyama, T. Moriyama, T. Yokoyama, K-I. Shimizu, H. Andou, N. Satou
Energy & Fuels 17 ( 4 ) 914 - 921 2003年6月
Catalytic direct 1,4-conjugate addition of aldehydes to vinylketones on N-methyl-3-Aminopropylated FSM-16
K Shimizu, H Suzuki, T Kodama, H Hagiwara, Y Kitayama
SCIENCE AND TECHNOLOGY IN CATALYSIS 2002 145 145 - 148 2003年
Novel Na-3-mica: Alkaline earth cation exchange and immobilization
T Kodama, K Hasegawa, K Shimizu, S Komarneni
SEPARATION SCIENCE AND TECHNOLOGY 38 ( 3 ) 679 - 694 2003年
Self-aldol condensation of unmodified aldehydes secondary-amine immobilised in FSM-16 catalysed by silica
K Shimizu, E Hayashi, T Inokuchi, T Kodama, H Hagiwara, Y Kitayama
TETRAHEDRON LETTERS 43 ( 50 ) 9073 - 9075 2002年12月
T. Kodama, A. Kiyama, K.-I. Shimizu
Energy & Fuels 17 ( 1 ) 13 - 17 2002年10月
Metal-oxide-catalyzed CO2 gasification of coal using a solar furnace simulator. (vol 14, pg 1323, 2000)
T Kodama, A Funatoh, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 16 ( 3 ) 802 - 802 2002年5月
Kinetics of metal oxide-catalyzed CO2 gasification of coal in a fluidized-bed reactor for solar thermochemical process. (vol 15, pg 1200, 2001)
T Kodama, A Funatoh, K Shimizu, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 16 ( 3 ) 802 - 802 2002年5月
Stereoselective hydrogenation of linoleic acid over Ir/FSM-16 catalyst
Ken-ichi Shimizu, Toshiki Kan-no, Tsuyoshi Hatamachi, Shin-ichi Komai, Tatsuya Kodama, Yoshie Kitayama
Applied Catalysis A: General 228 ( 1-2 ) 75 - 82 2002年
Synthesis of titania pillared mica in aqueous solution of acetic acid
T Kaneko, M Fujii, T Kodama, Y Kitayama
JOURNAL OF POROUS MATERIALS 8 ( 2 ) 99 - 109 2001年3月
Thermochemical conversion of CH4 to C-2-hydrocarbons and H-2 over SnO2/Fe3O4/SiO2 in methane - Water co-feed system
T Shimizu, Y Kitayama, T Kodama
ENERGY & FUELS 15 ( 2 ) 463 - 469 2001年3月
CO2 reforming of methane in a molten carbonate salt bath for use in solar thermochemical processes
T Kodama, T Koyanagi, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 15 ( 1 ) 60 - 65 2001年1月
Thermochemical methane reforming using WO3 as an oxidant below 1173 K by a solar furnace simulator
T Shimizu, K Shimizu, Y Kitayama, T Kodama
SOLAR ENERGY 71 ( 5 ) 315 - 324 2001年
Synthesis of Na-2-mica from metakaolin and its cation exchange properties
T Kodama, T Higuchi, T Shimizu, K Shimizu, S Komarneni, W Hoffbauer, H Schneider
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 11 ( 8 ) 2072 - 2077 2001年
Crystal-size control and characterization of Na-4-mica prepared from kaolinite
T Kodama, Y Harada, M Ueda, K Shimizu, K Shuto, S Komarneni, W Hoffbauer, H Schneider
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 11 ( 4 ) 1222 - 1227 2001年
Metal-oxide-catalyzed CO2 gasification of coal using a solar furnace
T Kodama, A Funatoh, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 14 ( 6 ) 1323 - 1330 2000年11月
Thermochemical methane reforming using a reactive WO3/W redox system
T Kodama, H Ohtake, S Matsumoto, A Aoki, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY 25 ( 5 ) 411 - 425 2000年5月
Thermochemical CO2 gasification of coal using a reactive coal-In2O3 system
T Kodama, A Aoki, H Ohtake, A Funatoh, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 14 ( 1 ) 202 - 211 2000年1月
Simplified synthesis of Na-4-mica from kaolinite and its cation-exchange properties
T Kodama, S Komarneni
SEPARATION SCIENCE AND TECHNOLOGY 35 ( 8 ) 1133 - 1152 2000年
Na-4-mica: simplified synthesis from kaolinite, characterization and Zn, Cd, Pb, Cu and Ba uptake kinetics
T Kodama, S Komarneni, W Hoffbauer, H Schneider
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 10 ( 7 ) 1649 - 1653 2000年
Cyclodehydration of diethylene glycol (DEG) catalyzed by clay mineral sepiolite
Y Kitayama, M Kamimura, K Wakui, M Kanamori, T Kodama, J Abe
JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL 142 ( 2 ) 237 - 245 1999年6月
A reactive redox system of metal oxide for a two-step thermochemical cycle for converting coal to upgraded chemical fuels of CO/H-2
T Kodama, T Shimizu, A Aoki, Y Kitayama
JOURNAL DE PHYSIQUE IV 9 ( P3 ) 343 - 348 1999年3月
A two-step thermochemical conversion of CH4 to CO, H-2 and C-2-hydrocarbons below 1173 K
A Aoki, T Shimizu, Y Kitayama, T Kodama
JOURNAL DE PHYSIQUE IV 9 ( P3 ) 337 - 342 1999年3月
Na-4-mica: Cd2+, Ni2+, Co2+, Mn2+ and Zn2+ ion exchange
Tatsuya Kodama, Sridhar Komarneni
Journal of Materials Chemistry 9 ( 2 ) 533 - 539 1999年
Structure refinement of lithium ion conductors Li3Sc2(PO4)(3) and Li3-2x(Sc1-xMx)(2)(PO4)(3) (M = Ti, Zr) with x = 0.10 by neutron diffraction
T Suzuki, K Yoshida, K Uematsu, T Kodama, K Toda, ZG Ye, M Ohashi, M Sato
SOLID STATE IONICS 113 89 - 96 1998年12月
Efficient thermochemical cycle for CO2 gasification of coal using a redox system of reactive iron-based oxide
T Kodama, A Aoki, T Shimizu, Y Kitayama, S Komarneni
ENERGY & FUELS 12 ( 4 ) 775 - 781 1998年7月
Synthesis of Sn-incorporated folded sheets mesoporous materials (Sn-FSM-16)
Y Kitayama, H Asano, T Kodama, J Abe, Y Tsuchiya
JOURNAL OF POROUS MATERIALS 5 ( 2 ) 139 - 146 1998年5月
Synthesis of titania pillared saponite in aqueous solution of acetic acid
Y Kitayama, T Kodama, M Abe, H Shimotsuma, Y Matsuda
JOURNAL OF POROUS MATERIALS 5 ( 2 ) 121 - 126 1998年5月
Gas-liquid chromatographic analysis of geometrical and positional octadecenoic and octadecadienoic acid isomers produced by catalytic hydrogenation of linoleic acid on Ir/Al2O3
Y Kitayama, M Takahashi, H Sugiyama, T Kodama, M Okamura
JOURNAL OF THE AMERICAN OIL CHEMISTS SOCIETY 75 ( 1 ) 27 - 32 1998年1月
Efficient thermochemical cycle for CO2 reduction with coal using a reactive redox system of ferrite
T Kodama, A Aoki, S Miura, Y Kitayama
ADVANCES IN CHEMICAL CONVERSIONS FOR MITIGATING CARBON DIOXIDE 114 383 - 386 1998年
Efficient Two-Step Thermochemical Process Using Highly Reactive Metal Oxide for Conversion of High-Temperature Heat to Chemical Fuels
Recent Res. Devel. in Mat. Sci. 1 109 - 121 1998年
Oxidative Coupling of Methane using H<sub>2</sub>O as An Oxidant over Ferrite Catalysts
SHIMIZU T., KITAYAMA Y., KODAMA T.
日本応用磁気学会誌 22 ( S1 ) 400 - 402 1998年
New Ferrite Application for a Thermochemical CO<sub>2</sub> Reduction with Coal
MIURA S., AOKI A., KITAYAMA Y., KODAMA T.
日本応用磁気学会誌 22 ( S1 ) 403 - 405 1998年
New Synthesis Method of Ultrafine Ferrite by Reduction of Fe(III)-Tartrate Chelate Solution
KODAMA T., MIURA S., KITAYAMA Y., TAMAURA Y.
日本応用磁気学会誌 22 ( S1 ) 440 - 442 1998年
Stabilization of superionic conduction phase in Li3Sc2(PO4)(3) 査読
T Suzuki, K Yoshida, K Uematsu, T Kodama, K Toda, ZG Ye, M Sato
SOLID STATE IONICS 104 ( 1-2 ) 27 - 33 1997年12月
Thermochemical conversion of coal and water to CO and H-2 by a two-step redox cycle of ferrite
T Kodama, S Miura, T Shimizu, Y Kitayama
ENERGY 22 ( 11 ) 1019 - 1027 1997年11月
High-temperature conversion of CH4 to C-2-hydrocarbons and H-2 using a redox system of metal oxide
T Kodama, T Shimizu, A Aoki, Y Kitayama
ENERGY & FUELS 11 ( 6 ) 1257 - 1263 1997年11月
Catalytic reduction of carbon dioxide on Ni-Cu alloys 査読
Y Kitayama, Y Watanabe, K Muramatsu, T Kodama
ENERGY 22 ( 2-3 ) 177 - 182 1997年2月
Methanation of CO2 using ultrafine NixFe3-xO4
T Kodama, Y Kitayama, M Tsuji, Y Tamaura
ENERGY 22 ( 2-3 ) 183 - 187 1997年2月
Preparation and CO2 methanation activity of an ultrafine Ni(II) ferrite catalyst
M Tsuji, T Kodama, T Yoshida, Y Kitayama, Y Tamaura
JOURNAL OF CATALYSIS 164 ( 2 ) 315 - 321 1996年12月
Synthesis and characterization of ultrafine Mn(II)-bearing ferrite of type MnxFe3-xO4 by coprecipitation
T Kodama, M Ookubo, S Miura, Y Kitayama
MATERIALS RESEARCH BULLETIN 31 ( 12 ) 1501 - 1512 1996年12月
Catalytic acceleration for CO2 decomposition into carbon by Rh, Pt or Ce impregnation onto Ni(II)-bearing ferrite
M Tsuji, T Yamamoto, Y Tamaura, T Kodama, Y Kitayama
APPLIED CATALYSIS A-GENERAL 142 ( 1 ) 31 - 45 1996年8月
Preparation of large surface area nickel magnesium silicate and its catalytic activity for conversion of ethanol into buta-1,3-diene
Y Kitayama, M Satoh, T Kodama
CATALYSIS LETTERS 36 ( 1-2 ) 95 - 97 1996年
KODAMA T., KITAYAMA Y., TSUJI M., TAMAURA Y.
日本応用磁気学会誌 20 ( 2 ) 305 - 308 1996年
XRD AND MOSSBAUER STUDIES ON OXYGEN-DEFICIENT NI(II)-BEARING FERRITE WITH A HIGH REACTIVITY FOR CO2 DECOMPOSITION TO CARBON
T KODAMA, M TABATA, T SANO, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY 120 ( 1 ) 64 - 69 1995年11月
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ULTRAFINE NICKEL(II)-BEARING FERRITES (NIXFE3-XO4,X=0.14-1.0)
T KODAMA, Y WADA, T YAMAMOTO, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 5 ( 9 ) 1413 - 1418 1995年9月
CO2 DECOMPOSITION TO CARBON BY ULTRAFINE NI(II)-BEARING FERRITE AT 300-DEGREES-C
T KODAMA, Y WADA, T YAMAMOTO, M TSUJI, Y TAMAURA
MATERIALS RESEARCH BULLETIN 30 ( 8 ) 1039 - 1048 1995年8月
SYNTHESIS OF HYDROTALCITE WITH HIGH LAYER CHARGE FOR CO2 ADSORBENT
T YAMAMOTO, T KODAMA, N HASEGAWA, M TSUJI, Y TAMAURA
ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT 36 ( 6-9 ) 637 - 640 1995年6月
REACTION CONDITION FOR THE SYNTHESIS OF ULTRAFINE PARTICLES OF THE HIGH-VACANCY-CONTENT ZN(II)-BEARING FERRITES FROM IRON(III) TARTRATE SOLUTION
T KODAMA, Y TAMAURA
JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY 78 ( 5 ) 1335 - 1342 1995年5月
CO2 DECOMPOSITION TO CARBON WITH FERRITE-DERIVED METALLIC PHASE AT 300-DEGREES-C
T KODAMA, T SANO, T YOSHIDA, M TSUJI, Y TAMAURA
CARBON 33 ( 10 ) 1443 - 1447 1995年
METHANATION OF CO2 ON H-2-REDUCED NI(II) OR CO(II)-BEARING FERRITES AT 200-DEGREES-C
M TSUJI, H KATO, T KODAMA, SG CHANG, N HESEGAWA, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 29 ( 23 ) 6227 - 6230 1994年12月
DECOMPOSITION OF CO2 TO CARBON BY H-2-REDUCED NI(II)- AND CO(II)-BEARING FERRITES AT 300-DEGREES-C
T KODAMA, H KATO, SG CHANG, N HASEGAWA, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH 9 ( 2 ) 462 - 467 1994年2月
CO2 DECOMPOSITION WITH MANGANO-WUSTITE
M TABATA, H KATO, T KODAMA, T YOSHIDA, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 29 ( 4 ) 999 - 1003 1994年2月
Decomposition of carbon dioxide to carbon by hydrogen-reduced Ni(II)-bearing ferrite
H. Kato, T. Kodama, M. Tsuji, Y. Tamaura, S. G. Chang
Journal of Materials Science 29 ( 21 ) 5689 - 5692 1994年1月
METHANATION OF CO2 WITH H2-REDUCED MAGNETITE
T YOSHIDA, K NISHIZAWA, M TABATA, H ABE, T KODAMA, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 28 ( 5 ) 1220 - 1226 1993年3月
CO2 DECOMPOSITION WITH OXYGEN-DEFICIENT MN(II) FERRITE
M TABATA, Y NISHIDA, T KODAMA, K MIMORI, T YOSHIDA, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 28 ( 4 ) 971 - 974 1993年2月
CARBON-DIOXIDE DECOMPOSITION INTO CARBON WITH THE RHODIUM-BEARING MAGNETITE ACTIVATED BY H-2-REDUCTION
K AKANUMA, K NISHIZAWA, T KODAMA, M TABATA, K MIMORI, T YOSHIDA, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 28 ( 4 ) 860 - 864 1993年2月
DECOMPOSITION OF CO2 AND CO INTO CARBON WITH ACTIVE WUSTITE PREPARED FROM ZN(II)-BEARING FERRITE
T KODAMA, M TABATA, K TOMINAGA, T YOSHIDA, Y TAMAURA
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 28 ( 2 ) 547 - 552 1993年1月
ADSORPTION OF CO2 ON OXYGEN-DEFICIENT MAGNETITE - ADSORPTION ENTHALPY AND ADSORPTION-ISOTHERM
K NISHIZAWA, T KODAMA, M TABATA, T YOSHIDA, M TSUJI, Y TAMAURA
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-FARADAY TRANSACTIONS 88 ( 18 ) 2771 - 2773 1992年9月
DECOMPOSITION OF CARBON-DIOXIDE TO CARBON WITH ACTIVE WUSTITE AT 300-DEGREES-C
T KODAMA, K TOMINAGA, M TABATA, T YOSHIDA, Y TAMAURA
JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY 75 ( 5 ) 1287 - 1289 1992年5月
HIGH-VACANCY-CONTENT ZINC(II)-BEARING FERRITES FROM IRON(III) TARTRATE IN STRONGLY ALKALINE-SOLUTIONS
T KODAMA
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 2 ( 5 ) 525 - 528 1992年5月
High-vacancy-content ferrite with fine particles
T. Kodama, T. Itoh, M. Tabata, Y. Tamaura
Journal of Applied Physics 69 ( 8 ) 5915 - 5917 1991年
The Formation of High-vacancy-content M(II)-bearing Ferrites (M=Ni and Cd) from the Strongly Alkaline Solutions of Fe(III)-tartrate, and Dextrose (Jointly Worked)
Ceramic Transactions 22 609 1991年
Characterization of Zinc(II)-bearing Ferrites from the Strongly Alkaline Solutions of Fe(III)-tartrate, and Dextrose (Jointly Worked)
Ceramic Transactions 22 603 1991年
HIGH-VACANCY-CONTENT MAGNETITES AND ZINC-BEARING FERRITES FROM IRON(III) TARTRATE IN STRONGLY ALKALINE-SOLUTION
Y TAMAURA, T KODAMA, T ITOH
JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY 73 ( 8 ) 2539 - 2542 1990年8月
Efficient thermochemical cycle for CO<sub>2</sub> reduciton with coal using a reactive redox system of ferrite
Studies in Suface Science and Catalysis 1998年
高温太陽集熱による二段階水熱分解ソーラー水素製造システムの開発 (特集 水素エネルギーの開発と利用)
郷右近 展之, 児玉 竜也
ファインケミカル : 調査・資料・報道・抄録 42 ( 7 ) 12 - 19 2013年7月
BEAゼオライト内に固定化したペルオキソ二核銅錯体によるベンゼンから二価フェノールへの選択光酸化反応
清水 研一, 丸山 怜, 赤羽 広也, 児玉 竜也, 北山 淑江
触媒 = Catalysts & Catalysis 47 ( 2 ) 75 - 77 2005年3月
清水 研一, 小泉 壮一, 児玉 竜也, 北山 淑江
触媒 = Catalysts & Catalysis 46 ( 6 ) 533 - 535 2004年9月
Flowability and reactivity of spherical Mn-doped ceria particles for a solar thermochemical two-step water splitting by a fluidized bed reactor
R. Kurosawa, T. Kodama, T. Kawamura, T. Nakano, S. Bellan
Grand Renewable Energy 2022 International Conference (GRE2022) 2022年12月
各種セビオライト中の炭酸塩の除去および不純物イオンの置換サイト
粘土科学 2001年7月
セピオライト結晶格子のMg(II)のCu(II)による水溶液中での置換反応(共著)
北山 淑江, 村岡 雅弘, 児玉 竜也, 尾身 尚弘, 大泉 学
粘土科学 1996年 日本粘土学会
反応媒体および水素の製造方法
児玉竜也
反応媒体および水素の製造法
児玉竜也
水素の製造方法
児玉竜也, 郷右近展之
水の分解による水素製造法及び水素製造装置
児玉竜也, 郷右近展之
内循環流動層を用いた水熱分解装置及び水熱分解法
児玉竜也, 郷右近展之, 櫻井篤, 松原幸治
流動層を備えた太陽光集熱装置及びこれを用いた太陽光集熱方法
松原幸治, 櫻井篤, 児玉竜也, 郷右近展之
集光太陽光の受熱装置、反応装置及び加熱装置
児玉竜也, 松原幸治, 郷右近展之
内循環流動層を用いた石炭コークスのソーラーガス化装置およびガス化法
児玉竜也, 郷右近展之, 櫻井篤, 松原幸治
太陽光を利用した集熱蓄熱装置
児玉竜也, 郷右近展之, 松原幸治, 櫻井篤
Study on solar methane reforming and coal gasificatin to produce hydrogen
反応性セラミックによる集光熱/水素エネルギー転換に関する研究
新規膨潤性マイカのイオン交換に関する研究
集光太陽熱による天然ガス改質・石炭ガス化による水素製造に関する研究
Study on solar thermochemical water splitting cycle
Study on nevel inorganic ion exchangers
新潟日報文化賞 産業技術部門
2021年11月 新潟日報社
日本伝熱学会 11th SOLARIS会議 最優秀論文賞
2021年9月 日本伝熱学会 セリアのソーラー流動層反応器による水素製造: 固気流体に関するEuler-Lagrange モデルによるの内循環流動層の最適化
Selvan Bellan, Tatsuya Kodama, Hyun-Seok Cho, Jin-Soo Kim
平成22年度日本エネルギー学会 進歩賞(学術部門)
2011年2月 日本エネルギー学会 高温太陽集熱による水熱分解ソーラー水素製造技術の開発
アメリカ機械工学会 太陽エネルギー部会 最優秀論文賞
2005年8月 アメリカ機械工学会(ASME) ソーラー改質レシーバ反応器のためのRu/Ni-Mg-O 触媒 SiC 発泡吸収体
財団 手島工業教育資金団工業技術研究賞
2002年
第70春季年会講演奨励賞
1996年
太陽集熱利用型CO2‐H2O共熱分解サイクルによる合成ガス製造
研究課題/領域番号:20H00362
2020年4月 - 2024年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, Bellan Selvan, 長瀬 慶紀, 石井 知彦, 曹 賢石
配分額:44850000円 ( 直接経費:34500000円 、 間接経費:10350000円 )
1.流動層反応器試験用に必要な量の高活性ドープセリアの微粒子をスプレードライ法で製造した。流動性に優れた真球状微粒子として製造することができた。反応性も共沈法で合成してきたドープセリアと同等であり、非ドープセリアと比較して3~4倍の活性が得られた。
2.並行して、さらなる高活性酸化還元金属酸化物の探索を行い、鉄系の高エントロピー酸化物において、ドープセリアよりも、さらに高活性の金属酸化物を見出した。
3.宮崎大学に設置している太陽集光システムで、集光エネルギー量の測定を行ったところ、地上反射鏡の経年劣化が原因と思われる太陽集光エネルギー量の著しい減少が観測された。これまでの流動層反応器の設計では太陽集光の照射しても反応温度にまで金属酸化物の温度をあげられないことが予想された。この状況に対応するためには、流動層型のみならず、移動層型反応器にも設計範囲を広げて、大型ソーラー反応器の設計を見直すことが必要となった。しがたって、ソーラー反応器数値解析モデル等により、流動層から移動層利用も含めた大型ソーラー反応器の再設計を行うこととした。
低温反応活性セラミックによる太陽集熱水熱分解水素製造システムの開発
研究課題/領域番号:17H01376
2017年4月 - 2020年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 長瀬 慶紀, 石井 知彦, 清水 忠明, Bellan Selvan, 曹 賢石, 金子 宏
配分額:43680000円 ( 直接経費:33600000円 、 間接経費:10080000円 )
高温の太陽集熱(1100~1500℃)を利用し、反応性セラミックの酸化還元系による2段階水熱分解サイクルによって水素を製造する反応システムとして、大型用(0.5-50MWth)の粒子流動層式と、小型用(50kWth)の発泡体デバイス式の、2つの反応システムのプロトタイプを、3-100kWthの反応器試験等と数値解析から設計した。低温活性型反応性セラミックのマンガンドープセリア等を利用して、流動層反応器用には流動性の優れた真球状微粒子を、デバイス式反応器用には円錐型発泡体デバイスを合成し、従来のベンチマークである非ドープセリアのものを大きく上回る反応活性を持たせることに成功した。
ソーラー試験による熱-光ハイブリット活性水分解デバイスの創製
研究課題/領域番号:16K14056
2016年4月 - 2018年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:挑戦的萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )
太陽集熱をエネルギー源として運転される二段階水熱分解サイクルにおいて反応媒体となる反応性セラミック(酸化還元金属酸化物)に、光半導体特性を有する金属酸化物をドープし、これを用いて発泡体構造の反応デバイスを作製する。これを可視光照射によって反応試験することにより、従来よりも低温において作動する「熱‐光ハイブリッド活性型反応性セラミックデバイス」の創成を目指した。熱活性の高いセリウム酸化物(セリア)と、光触媒活性を持つ鉄酸化物の固溶体を担持した小型の発泡体デバイスをサンシミュレータからの疑似太陽集光で試験した結果、従来の1500℃よりも低い1300℃のサイクルで、セリアを上回る活性が見出された。
ソーラー試験による太陽集熱水分解水素製造システムの開発
研究課題/領域番号:26249151
2014年4月 - 2017年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 金子 宏, 松原 幸治, 清水 忠明, 郷右近 展之, 松葉 正, 横田 昌久, 吉田 一雄
配分額:40560000円 ( 直接経費:31200000円 、 間接経費:9360000円 )
世界のサンベルト地域で太陽集熱によって水を分解して水素を製造する反応システムのプロトタイプの開発を目指し,金属酸化物(反応性セラミック)を媒体とする2段階水熱分解サイクルを用いた2つのタイプのソーラー反応器(円錐型発泡体デバイス式および粒子流動層式)の開発を行った.これらソーラー水熱分解反応器の原理で水素製造が可能であることを,30~40kWth反応器のソーラー試験で立証した.両反応器の実用化の設計概念を検討した結果,流動層式反応器は1サイクル当たりの水素製造能が大きいことかMWth級システムでの実用化に,発泡体式反応器は500kWth程度の小型システムでの実用化に適していることが見出された。
高効率太陽熱発電のための高温型粒子流動層式ソーラー集熱/蓄熱システムの開発
研究課題/領域番号:25289357
2013年4月 - 2016年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
松原 幸治, 長瀬 慶紀, 平元 和彦, 児玉 竜也, 櫻井 篤
配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )
本研究では、高効率太陽熱発電のための粒子流動層式集熱/蓄熱システムの研究開発を行なった。流動層式集熱器/反応器の研究において、集光照射した円筒式流動層の集熱実験によって1000℃以上の高温粒子と高温空気が得られることが示された。このため本研究では、流動層式集熱器の数値解析技術の構築と組織的循環を伴う流動層の集熱実験を行い、高温型集熱/蓄熱に有用な新型流動層を提案した。この新型流動層は、これまでの二塔式内循環流動層を基本としながら、連続的な粒子の供給と排出を可能としたものである。その流動の様子を可視化実験し、新型流動層の粒子の外的な循環によって集熱/蓄熱システムに応用可能であることを確認した。
炭素資源の直接光照射式ソーラーガス化反応器の開発
研究課題/領域番号:22560836
2010年 - 2012年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(C)
提供機関:日本学術振興会
籏町 剛, 児玉 竜也, 児玉 竜也
配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )
サンベルトでのビームダウン太陽集光システムでの利用を想定した石炭やバイオマスなどを原料とするソーラーガス化反応システムの構築を目的として、ラボスケールの直接採光式の流動層反応器をステンレスで作製し、石炭コークスおよび褐炭を用いてその有用性を検討した。ガス化反応試験はキセノンアーク灯(放射束3キロワット)によるサンシミュレータにより上部より照射しながらバッチ式で行った。実験の結果、反応器の採光口以外の断熱,水蒸気改質の場合は反応器内へ導入する水蒸気濃度を高くすることが反応速度を向上させるのに効果的であることがわかった。また、流動コークスが反応器内を循環しやすいよう、ドラフト管を取り付けてその内外でガスの線流速を変えることで、コークス温度が均一になり反応域が広がり反応速度が増した。それに併せて、コークスの流動性を上げるための工夫を凝らしたところ、さらに反応性が向上し、光/化学エネルギー転換効率は最大13パーセントときわめて高い値を記録した。
熱-光ハイブリット活性水分解デバイスの創製とそのソーラー試験
研究課題/領域番号:22656215
2010年 - 2011年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:挑戦的萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:3560000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:360000円 )
本研究では,従来の高温太陽集熱をエネルギー源とする二段階水熱分解サイクルの反応媒体である水熱分解性セラミックの熱活性に,光半導体触媒の光活性を添加し,通常1000℃以上でしか作動しないサイクル反応を低温化することに挑戦する。すなわち熱-光ハイブリット活性型の反応性セラミックデバイスの創製に挑戦する。22年度は下記の研究成果が得られた。
研究代表者が開発したFe含有立方晶ジルコニアをゾルーゲル法で合成し,その際にセリウム等の光触媒金属酸化物を添加した反応性セラミック微粉体を合成した。この微粉体をスピンコート法でジルコニア,あるいはSiCのセラミッレ発泡体に担持し,反応デバイスの作製を行なった。この新規反応デバイスを3kW太陽炉シミュレータからの擬似太陽集光照射下で反応試験を行った。セリウムを添加しない反応デバイスと反応温度が低温化しているかを比較検討して結果,反応性セラミックの二段階反応の2つの反応,すなわち熱還元反応と水分解反応のうち,水分解反応について,従来の反応デバイスと比べて顕著な低温化が起こっていることが見出された。セリウムを添加しない場合は1100℃以上を必要としていたが,セリウムを添加すれば600~800℃でも十分に反応を行えることが見出された。後は,もう一つの反応の熱還元反応を低温化することができれば二段階反応全体を低温化することが出来る。これにはニッケル,コバルト酸化物等の添加が有効と考えられた。
反応性セラミックによる水熱分解ソーラー反応器の開発
研究課題/領域番号:21360478
2009年 - 2011年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 郷右近 展之
配分額:19110000円 ( 直接経費:14700000円 、 間接経費:4410000円 )
本研究では,世界のサンベルト地域で得られる1000~1500℃の高温太陽集熱をエネルギー源として反応性セラミックによる二段階水熱分解サイクルによってソーラー水素の製造を行う2つの異なるコンセプトのソーラー反応器(発泡体デバイス型反応器および内循環流動層型反応器)のプロトタイプを3~5kWで作製し,これを太陽炉シミュレータあるいはパラボラディッシュ型太陽集光器(韓国インハ大学所有)を用いて性能評価することを目的とする。22年度は下記の研究成果が得られた。
1)発泡体デバイス型反応器については下記の成果が得られた。
発泡体デバイス反応器の2号器を作製し,新潟大の3kW太陽炉シミュレータによる擬似太陽集光による試験と,韓国インハ大学の5kWディッシュ型太陽集光器でのフィールド試験を並行して行った。反応体である発泡体でデバイスの反応性セラミック担持量等の合成条件を検討することにより,従来よりも発泡体デバイスの耐久性を向上させこの反応システムにおいて二段階水分解反応のサイクル化を行なうことが出来た。
2)内循環流動層型反応器については下記の成果が得られた。
内循環流動層反応器については,二段階サイクル反応を一段階プロセスとして実施できる従来にない画期的な反応器を考案している。,より安定に水素生成を行なうことを目的として反応器の設計改良を行い,これを新規に導入した5kW太陽炉シミュレータにより擬似太陽集光による性能試験を行った。同時に流動層に用いる反応性セラミック粒子の改良も行った結果,従来よりも一段階プロセスとして安定・定常的に水素生成を維持することに成功した。これに関しては国際特許出願を行なった。
低温水分解能を持つ熱-光ハイブリット活性セラミックデバイスの開発
研究課題/領域番号:20656155
2008年 - 2009年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:挑戦的萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 郷右近 展之
配分額:3600000円 ( 直接経費:3600000円 )
本研究では,従来の高温太陽集熱をエネルギー源とする二段階水熱分解サイクルの反応媒体である水熱分解性セラミックの熱活性に,光半導体触媒の光活性を添加し,水熱分解サイクル反応を低温化することに挑戦した。初年度の研究により,研究代表者が見出した水熱分解性セラミックのFe_3O_4/ジルコニア担持体(Fe含有立方晶ジルコニア,あるいはFe_3O_4/単斜晶ジルコニア)にNiOをドープした水熱分解性セラミック粉体合成に成功し,さらにスピンコーティング法等の方法を応用して,この粉体を材料とした小型発泡体デバイスを作製することにも成功した。さらに,擬似太陽集光を直接デバイスに照射して2段階水分解反応を行う反応デバイスの活性試験を行い,NiOドーブによりデバイスの反応活性が向上することを確認した。今年度は下記の研究を実施する。今年度は下記の研究成果を得た。
1)作製の成功したFe-Ni含有立方晶ジルコニア発泡体デバイスについて,立方晶ジルコニアに対するNiOドープ量,またFeOドープを変化させ,反応デバイスの反応活性の向上を試みた。反応試験を太陽炉シミュレータで行い,FeO:NiO=2:1のドープ量が反応活性に対して最適なドープ量であることを見出した。
2)NiO同様に熱力学的見地,および光半導体活性の見地からCoOがFe_3O_4/ジルコニア担持体の反応活性を熱-光ハイブリット活性化によって高めると期待されるため,同様の手法でCoOをドープしたFe_3O_4/ジルコニア担持体粉体を合成し,その水熱分解活性を,赤外線イメージ炉を熱源として試験した。反応活性はほぼNiOドーブ型と同様の活性を得ることが出来た。
高水熱分解性セラミックとその反応デバイスの開発
研究課題/領域番号:19360436
2007年 - 2008年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 郷右近 展之
配分額:20150000円 ( 直接経費:15500000円 、 間接経費:4650000円 )
本研究では, 海外のサンベルトの大型集光システムで得られる1400~1 600℃の高温太陽熱を熱源として2段階水熱分解サイクルを行う高水熱分解性セラミック(微粉体)の開発と, その反応デバイス化を目的とした。研究成果として, (1) 研究代表者が見出したフェライト/ジルコニア反応体(微粉体)を基軸として, 水熱分解性セラミック微粉体を, 米(サンディア国立研究所)で開発中のロータリー型分解器と, 日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の発泡体デバイス水分解器のそれぞれのソーラー水分解器の反応体として適応するように改良し, その反応性とサイクル反応性を向上させることに成功した。サンディア国立研究所では, これらの結果からこの新規反応体によるデバイス開発を始めた。
(2) 一方で, これを日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の新型の発泡体デバイス反応器に利用できるように反応デバイス化し, その発泡体デバイスで2段階水熱分解サイクルを連続的に繰り返し行うことに成功した。反応活性と安定性の両面から総合的に判断すれば, 本反応デバイスは現在最も性能の優れた水熱分解デバイスであると評価できる。さらに韓国(インハ大学)の5kW太陽炉でこの反応デバイスのフィールド試験を行うための大型デバイスを合成すると共に, フィールド試験用のソーラー反応器を設計した。
熱-光ハイブリット活性セラミックによる低温水分解反応の開発
研究課題/領域番号:18656274
2006年 - 2007年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 清水 研一
配分額:3500000円 ( 直接経費:3500000円 )
本研究では,高温(1400℃)で進行する反応性セラミックによる2段階水熱分解サイクル反応を,半導体の光化学的効果を他金属ドープで反応性セラミックに添加するという手法で低温化する試みを行った。これを研究代表者が見出した水熱分解性セラミック「Fe^<2+>-Fe^<3+>含有型立方晶ジルコニア」で検討した。すなわち,反応性セラミックを反応デバイス化し,これに擬似太陽集光を直接照射して行う活性試験と,反応性セラミックの固体化学的・光触媒化学的な構造解析によるアプローチを併用して,低温水分解性セラミックの開発を行った。19年度は下記の研究成果を得た。
(1)1400℃における水素発生量増大化の検討:デバイスへの反応性セラミック担持量を増大することを目的に,スピンコート法へ担持法を変更した。担持プロセスを大幅に簡便化でき,鉄酸化物を約10wt%担持量するために数十回を要していた繰り返し担持を数回で到達できるようになり,担持量を増大させることが容易になった。1100-1400℃の水分解試験の結果,反応性セラミック粉末試料の熱活性のみの場合と比較して1.2倍に水分解活性が向上することが見出された。粉末試料の方が反応デバイスと比較して反応表面積が大きく,高活性が得られるはずであるが,逆の結果が得られたことは,期待通りに光触媒効果が関与して活性を向上させていることを示唆している。
(2)低温化の検討:担持量を増大させたデバイスでは水素発生量は増大したが,焼結が起きやすくなり反応温度は1200-1500℃とむしろ増大した。一方,鉄酸化物の粉末試料ではあるが,予めNiとMnをドープすると1400℃の反応活性が増大することが見出され,この手法で1400℃以下の反応活性も向上できると考えられる。
連続二段階水分解反応装置による集光太陽熱のソーラ水素転換技術の開発研究
研究課題/領域番号:17206100
2005年 - 2006年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
玉浦 裕, 芳澤 善男, 金子 宏, 長谷川 紀子, 児玉 竜也, 中島 啓光, 布施 明徳
配分額:50700000円 ( 直接経費:39000000円 、 間接経費:11700000円 )
1kWロータリー反応炉で単純な3工程運転の可能性を見出し、これに基づき10kWローター反応炉の設計・試作を行った。さらに実用化に向けた50kW回転反応炉の開発設計にはビームダウン集光系の地上焦点のフラックス分布を検討する必要があり、そのためのシミュレーター開発を行った。また、多重リング型タワー反射鏡を用いたビームダウン方式における集光flux分布計算手法を開発し、CGと連携させるビームダウン集光システムの3D表現化のCGソフト開発を行った。これらを基にして自己姿勢認識型ヘリオスタットの実用化規模の1/5スケール(2mx2m)の設計・試作を行った(特許出願)。2年目は前年度に開発したロータリー反応炉のスケールアップ開発を目的として、二号機(ローター直径50cm)の設計・開発・試作を行い、ニッケルフェライトによる性能試験を行った。その結果、ニッケルフェライトに集光ビーム(赤外イメージ炉)を急速照射すると非平衡状態でFrenkel欠陥フェライトが反応中間体として形成し、高酸素分圧下(空気中)において酸素放出してカチオン過剰型スピネル構造を形成することから集光太陽熱を吸熱化学反応に利用してカチオン過剰型スピネル構造を経由するソーラー水素生産の実用への道を開いた。さらに高温耐熱性能のある反応性セラミックスとしてYSZおよび酸化ジルコニウムをベースとした固溶体を合成し、これらが二段階水分解プロセスを熱安定運転できることを明らかにした。集光システムとしては東工大式ビームダウン集光システムの開発を進め、(1)多重リング中央反射鏡を用いた集光システムのシミュレーター、(2)20MW太陽熱発電システムの設計、(3)集光システム用クロスビーム型ヘリオスタットの設計・試作、を行った。さらに、さらにこれらの開発技術)をソーラーハイブリッド燃料生産システムとしての実用化を目指し、オーストラリアCSIROとの国際共同開発AP6プロジェクトを立ち上げた。
高温太陽熱水分解のための反応性セラミックデバイスの開発
研究課題/領域番号:17360463
2005年 - 2006年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 郷右近 展之, 清水 研一
配分額:14500000円 ( 直接経費:14500000円 )
サンベルトで得られる高温太陽熱を利用し、水の熱分解で水素を製造する二段階水分解サイクルに必要とされる反応性セラミックデバイスの開発を行い、下記の研究成果を得た。
1.高反応性セラミック微粉体の開発
反応性セラミックとして研究代表者が開発したフェライト/ジルコニア担持体について他金属ドープ効果を比較し、高活性のNi_<1.0>Fe_<2.0>O_4/ZrO_4を見出した。一方、研究代表者は、担体を単斜晶ジルコニアから、イットリウム含有量が8mol%以上の立方晶安定化ジルコニア(YSZ)に替えると、熱還元反応においてFe^<2+>含有立方晶ジルコニアが生成し、低温水分解反応ではこれが水蒸気と反応して水素を生成しフェライトではなくFe^<3+>含有立方晶ジルコニアを生成するという新しいサイクル反応機構を見出した。
2.反応デバイスの合成と反応試験
Ni_<1.0>Fe_<2.0>O_4/ZrOとFe_3O_4/YSZの2つの微粉末反応体をそれぞれジルコニア発泡体に担持したデバイスを作製し、反応性を検討した結果、熱還元温度1400℃、水分解温度1100℃の2段階サイクル反応で13-30サイクル以上の水素発生が観測された。しかし、次第にデバイスの亀裂が起こった。そこで熱耐久性の高いSiC発泡体をマトリックスとすることとした。
3.SiC発泡体のジルコニア被覆と太陽光照射耐久試験による性能評価
熱力学計算からSiC発泡体をFe_3O_4に対して不活性のジルコニアで被覆することが必要であることが見出されたため、スピンコート法によりこれを検討し、良好なジルコニア被覆をすることができた。一方、SiC発泡体マトリックスについては、太陽炉による太陽光照射下試験で良好な熱耐久性を有することが確認された。
光-熱ハイブリット活性型水分解性セラミックの開発
研究課題/領域番号:15656243
2003年 - 2004年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 清水 研一
配分額:3400000円 ( 直接経費:3400000円 )
本研究は従来の反応性セラミックによる1500℃付近における2段階水分解熱化学サイクル,
M_xO_y=M_xO_<y-δ>+δ/2O_2 (高温酸素放出反応)
M_xO_<y-δ>+δH_2O=M_xO_y+δH_2 (低温水分解反応)
の反応系に、紫外-可視光応答性のある光半導体を導入して反応温度を低温化させる新しい「光-熱ハイブリット活性型反応性セラミック」を開発することを目的とする。本年度は下記の成果を得た。
1.反応試験用試料として反応性セラミックをディスク状のセラミック発泡体に担持した反応デバイスの作製を行った。光半導体で高温安定なSiCとZrO_2の発泡体を作製し、これにNiFe_2O_4/ZrO_2微粉体の反応性セラミックを担持した。石英窓付き反応器に設置し、模擬太陽集光を直接照射して1400℃に加熱し、光-熱ハイブリットによる活性化を試みた。この反応デバイスによる反応器は大型化も可能な設計であり、従来にない独特な方式と評価できる。
2.反応デバイスの構造変化を追跡し、ZrO_2発泡体のデバイスでは1400℃の活性化によりNiFe_2O_4を活性相のNi_<1/3>Fe_<2/3>Oへ還元できることを確認した。1000℃で水分解反応を行うと、水素を発生してNi_<1/3>Fe_<2/3>OがNiFe_2O_4へ再酸化され、サイクル反応が可能であることが見出された。
3.熱でのみ活性化を行った場合の反応効率を上回る結果は見られなかったが、これは、模擬太陽光照射下ではデバイスの温度分布が大きいため熱活性を十分に引き出せず、また光照射面積が十分でないことから光活性も十分に発現されてないことが要因と推察した。
4.今後は、本研究の成果を踏まえ、光照射が反応性セラミック粒子全体にいき渡る粉体流動層系で、光-熱ハイブリット活性化を検討することとし、試験用の石英窓を備えた流動層反応器を作製した。
集光太陽光反応性セラミックスによるソーラー水素生産技術の開発研究
研究課題/領域番号:15206112
2003年 - 2004年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
玉浦 裕, 末包 哲也, 伊原 学, 金子 宏, 長谷川 紀子, 児玉 竜也
配分額:47060000円 ( 直接経費:36200000円 、 間接経費:10860000円 )
ニッケルフェライト系を反応性セラミックスとする酸素放出反応用の太陽反応炉の開発に向け、1473-1773Kでの温度スイングによる二段階水分解過程が繰り返し進行させることに成功した。亜鉛フェライト系においては、ZnO+Fe_3O_4粉体混合物として回収するリサイクルシステムを実用化に向けた太陽反応炉の設計コンセプトとして考案し、この開発に必要な擬似高温太陽熱(空気気流中1873K)を供給できる装置を用いて、落下速度を制限することにより反応性を高める研究を行った。この反応炉では、酸素放出過程を1573K付近に低温化させて開発を進めることが可能であるとの見通しを得た。また、固定床型太陽反応炉として水蒸気流通による水分解過程と赤外照射による酸素放出過程とを連続して繰り返し行うことが出来る回転式シリンダー型反応炉を設計試作した。このシリンダー型反応炉は二段階水分解過程を高効率で進行させ得る画期的な反応炉であることを確認した。
タワー式集光プラントの光学設計を行い、実質2000の集光倍率を必要とする場合は約2700倍の集光特性が必要であるが、太陽高度が高い場所では、3000倍の集光倍率は得られることが分かった。またYSZ(Fe,Ni)は反応初期に急速に酸素放出を起こし、高フラックス太陽熱に対応できる酸素放出反応性を有することを明らかにした。2000kW/m^2のフラックスに対応して、吸熱反応が進行する場合、6.22mol/m^2となりYSZ01NFは固定反応床を用いるデュアル反応室型太陽反応炉において固定反応床の厚みを数センチにできることが分かった。このよう今回開発したYSZ01NF系の反応性セラミックスとデュアル反応室型太陽反応炉の組み合わることにより、集光太陽熱の高フラックスに対応する太陽エネルギー/化学エネルギー変換によるソーラー水素生産の可能性が見いだされた。
高/中温での太陽集熱による水素製造触媒デバイスの開発
研究課題/領域番号:15360509
2003年 - 2004年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 清水 研一, 安藤 秀征, 佐藤 信博, 水野 修
配分額:12900000円 ( 直接経費:12900000円 )
中・高温の太陽集熱を水素に転換する下記の2つの反応プロセスについて新規触媒デバイスの開発を行った。
1.高温(1000〜1500℃)用の反応性セラミックによる水の熱分解サイクル
M_xO_y=M_xO_<y-δ>+δ/2O_2(高温酸素放出反応)
M_xO_<y-δ>+δH_20=M_xO_y+δH_2(低温水分解反応)
高活性微粉体で発泡構造体に担持可能な反応性セラミックの開発を行い、さらに、微粉体をセラミック発泡構造体に担持し触媒デバイス化を行った。
1)高活性反応セラミックとしてフェライト/単斜晶ジルコニア担持体を見出しており、Fe_3O_4⇔FeOの相転移が担体上で起こり水分解が進行する。活性を向上させるドープ種を検討し、Niドープで高い反応効率(70%)が達成できた。
(2)フェライト/立方結晶ジルコニア担持体では、FeO固溶型ジルコニアが生成し、これが水分解に寄与するという新しい反応機構が発見された。この機構により鉄酸化物の融解・焼結による失活が回避され、サイクル反応性が向上することが見出された。
(3)反応性セラミックをSiC、及びZrO_2発泡構造体に20wt%以上担持した触媒デバイスを作製することができた。今後は本研究の成果を踏まえ、デバイスの反応試験を行う。
2.中温(500〜1000℃)用の天然ガス(メタン)の吸熱改質反応による水素製造
CH_4+2H_2O=3H_2+CO_2(吸熱メタン改質触媒反応)
Ru/Al_2O_3担持Ni-Cr-Al合金発泡体触媒デバイスを高活性化する合成条件を見出した。さらに14cm径に大型化し、大型太陽炉で集光照射し、デバイスの熱的な特性評価を行った。従来のセラミック発泡体によるものと比較し、より高い熱伝導性を持つことからデバイス中心のオーバーヒートが回避され、全体に渡ってより均一な温度分布が達成されることが見出された。これは反応・エネルギー効率向上に大きく寄与する。
太陽熱/化学燃料転換のための低温作動型メタン改質触媒デバイスの開発
研究課題/領域番号:13780404
2001年 - 2002年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:若手研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:700000円 ( 直接経費:700000円 )
吸熱反応であるメタンの二酸化炭素改質反応(CH_4+CO_2→2CO+2H_2)に集光太陽熱をプロセスヒートとして吸収させることで、製造燃料の持つエネルギーを原料メタンと比較して25%程度、太陽エネルギーによって増大させることが可能である。触媒を担持したセラミック発泡体プレート(触媒デバイス)に集光を直接照射し、これに反応ガスを流通して改質を行う大型のソーラー改質器が、欧米で既に開発されているが、この改質器を日本等の温帯地域で有効に利用するには、さらに高活性の触媒デバイスが必要である。本研究では、従来のセラミック発泡体に替えて、熱伝導効率の高い金属発泡体をデバイスに使用することが有効と考え、検討を行った。今年度は、昨年度に開発したRu/γ-Al_2O_3担持型Ni-Al-Cr合金発泡体(高温耐久性)の触媒デバイスについて合成条件を検討し、反応活性をさらに向上させることができた。今年度の研究成果の総括として、下記の2点が見出された。
1)本研究のRu/γ-Al_2O_3担持金属発泡体は、太陽集光のエネルギー密度が低い場合に従来のRu/γ-Al_2O_3担持セラミック発泡体を超える反応効率を実現する。集光のエネルギー密度が200kW/m^2程度のとき、従来の触媒デバイスではエネルギー転換率が高々45%程度であるのに対し、本研究の金属発泡体触媒デバイスでは70%を超えるエネルギー転換率を達成することができた。コスト的にも高価なRhに替えて、より安価なRuを使用できるので触媒デバイスのコストダウンができる。
2)本研究の金属発泡体触媒デバイスは、集光のエネルギー密度が高い場合においても、そのエネルギー分布が不均一なときに、従来のセラミック発泡体よりも高い反応効率を実現する。
これらの特性は金属発泡体の良熱伝性によるものと考えられる。200kW/m^2の集光エネルギー密度は、日本等の温帯地域で1000倍程度の集光で容易に達成できる。実用化のためには、今後、本反応デバイスの大型化による反応試験が必要である。
集光熱反応性セラミックスを用いるソーラ水素生産に関する研究
研究課題/領域番号:12308022
2000年 - 2001年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(A)
提供機関:日本学術振興会
玉浦 裕, 辻 正道, 金子 宏, 児玉 竜也
配分額:40800000円 ( 直接経費:37800000円 、 間接経費:3000000円 )
前年度(平成12年度)に、太陽エネルギー/水素生産サイクルシステムの二相分解性反応性セラミックス系として、Zn-フェライト系を用いることで酸素放出反応としてはかなり低温(1300C)で進行することを見出したことに基づき、この系の酸素放出過程について実用化に向けた太陽反応炉を試作し、擬似集光太陽ビームとしてキセノンビームを用いた性能評価実験を行った。また、低温化できた理由として、ZnOがスピネル構造のAサイト選択性によるものと判断し、マンガンフェライト系による二相分解性反応性セラミックス系について反応性を検討し、ZnO/マンガンフェライト系において1000℃付近まで低温化出来ることを見出した。この系では酸化物固体相での相変換によるリサイクルシステムが可能であり、このリサイクルシステム用としての反応炉の概念設計を行い、実験によりその可能性を確認した。平成13年11月にオーストラリアで開かれた国際太陽エネルギー会議(研修出張)でこれらの内容を発表すると共に、本研究のオーストラリア大学との共同研究について打ち合わせを行い、反応炉の改良設計を行った(現地での実験は来年度に予定)(今年度は海外出張費は不使用)。前年度にビームダウン型集光装置のヘリオスタット面積及びフレネルレンズ面積を2倍に改良したものについて、集光光度測定器を用いて集光効率を正確に測定し、集光分布と集光システムの関連について検討した。さらに、太陽光をより正確に追尾する為にヘリオスタットの追尾架台をあらためて設計しなおして作成し、ヘリオスタットの日本独自技術の開発に向けた設計概念に対する開発課題の抽出を行った。また、改良した装置を用いて実際にZnO/マンガンフェライト系による性能評価実験を行い、太陽化学エネルギー変換効率による水素生成の可能性のあることを実証した。
有機酸水溶液中での粘土層間チタニア架橋体の合成と機能材料への応用
研究課題/領域番号:11555235
1999年 - 2001年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
北山 淑江, 木島 嘉之, 松田 泰宏, 児玉 竜也
配分額:10400000円 ( 直接経費:10400000円 )
従来、粘土層間チタニア架橋体の合成は、塩酸溶液で行われていたが、塩酸は反応性が高く金属を腐食するため反応容器の材料が制限されたり、周辺装置の腐食が問題となり使用に際しては環境への配慮を行う必要があった。
本研究では、環境にやさしい合成法として腐食性の弱い酢酸を用いて、各種粘土をホストとして、粘土層間チタニア架橋体の合成に成功した。合成した粘土層間チタニア架橋体の機能材料への応用研究に一環として、光触媒作用、紫外線遮蔽剤への応用のため基礎実験を行った結果、次のことが明らかになった。
(1)粘土層間チタニア架橋体は水中の難分解性残留塩素系農薬の完全分解応用高活性光触媒となることを発見した。従来、難分解性残留塩素系農薬であるHCH(通称BHC)の光分解に対してTiO_2は不活性といわれてきた。本研究で合成した雲母のチタニア架橋体(TiO_2-pill-Mica)がHCHの光照射によるCO_2とHC1への完全分解に高活性を示し、その原因がTiO_2を疎水性粘土をホストとして粘土架橋体し、HCHの吸着能の向上させたことによることを証明した。
(2)ベンゼンの部分酸化反応に粘土層間チタニア架橋体は触媒作用を示し、そのホストとなる粘土の種類により生成物が異なることがわかった。水の共存下、TiO_2-pill-MicaおよびTiO_2-pill Saponite触媒を用いるとマレイン酸が主生成物となり、TiO_2-pill Monmorilloniteではレゾルシンが生成した。
(3)粘土層間チタニア架橋体は添加される母材を保護する有用な紫外線遮蔽剤として使用できる可能性をもつことが明らかになった。チタニアを紫外線遮蔽剤として用いる場合、添加される母材の光分解による変質が問題となっている。本研究では、粘土層間チタニア架橋体の化粧品への添加を想定し、油脂の基本構造モデルとして分子サイズの異なるカルボン酸の光分解反応を行った。粘土層間TiO_2架橋体のうちTiO_2-pill Saponiteがカルボン酸に対して最も不活性であることから、紫外線遮蔽剤として適していることがわかった。
太陽熱/化学エネルギー低温転換を目指した太陽光石炭ガス化触媒の開発
研究課題/領域番号:11780365
1999年 - 2000年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:奨励研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:2100000円 ( 直接経費:2100000円 )
本研究は、集光太陽熱を化学エネルギー(化学燃料:CO及びH_2)へ高効率で転換する、二酸化炭素による石炭のソーラーガス化システムを構築することを目的として、太陽光石炭ガス化反応に高活性を示す触媒の開発を行うものである。触媒には、石炭灰からの分離回収が可能であることが必要であり、その分離回収プロセスも検討する。
1 本研究では、ZnO、In_2O_3触媒を高温(1000-1300℃)でZn(g),In_2O(g)として石炭灰から気化分離し、直ちに酸化することでZnO、In_2O_3として回収、再利用するプロセスを提案している。小型の反応器を使って、石炭の固定相ガス化の後、ZnO、In_2O_3触媒の高温分離を1150℃においてメタン-CO_2混合ガス気流中で試験した。95〜98%のZn、Inが石炭灰から気化分離された。反応器出口に設置した冷却トラップには、それぞれZnO,In_2O_3粒子が析出し、Zn(g),In_2O(g)を通して触媒が高効率で分離できることが見出された。
2 鉄酸化物触媒(Fe_2O_3あるいはFe_3O_4)は安価で環境に無害であり、ガス化後の鉄を含んだ石炭灰は、製鉄プラントの高炉に導入して容易に鉄を製鉄として回収できる。そこで赤外線照射小型流動層ガス化装置により触媒活性を試験した。その結果、含有率10wt%、800-900℃でガス化速度を1.5〜2倍に向上させる活性のあることが見出された。
3 小型の石炭流動層反応器を使って3KWキセノンランプ模擬太陽光の直接照射により、ZnO、In_2O_3、Fe_3O_4触媒の石炭ガス化活性を試験した。照射光エネルギー密度は最大で480kWm^<-2>までしか上げることができなかったが、太陽光/化学エネルギー転換率がIn_2O_3触媒(8wt%)により3倍(6%)に向上できることが見出された。
天然ガス/未利用熱ハイブリッド型の熱/化学エネルギー転換熱化学サイクルの開発
研究課題/領域番号:10558072
1998年 - 2000年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也, 藤井 芳夫, 北山 淑江
配分額:6800000円 ( 直接経費:6800000円 )
本研究は、1000℃以下で集光太陽熱等の未利用熱を化学エネルギーへ高効率転換することを目的とし、天然ガス(メタン)を、エネルギー的に高位の燃料に転換する吸熱型の熱化学サイクル反応の検討を行うものである。具体的には、金属酸化物(反応性セラミック)を媒体とする下記の2つの熱化学サイクルで高活性・高選択性を示す反応性セラミックの開発を行う。研究成果は以下の通りである。
1. メタン改質/水分解サイクル
CH_4+M_xO_y→M_xO_<y-m-n-1>+(1-N)CO+nCO_2+(2-m)H_2O(1段目:高温吸熱反応)
M_xO_<y-m-n-1>+(m+n+1)H_2O→M_xO_y+(m+n+1)H_2 (2段目:低温発熱反応)
高活性セラミックとしてWO_3/ZrO_2とNi_<0.39>Fe_<2.61>O_4/ZrO_2の開発した。特にNi_<0.39>Fe_<2.61>O_4/ZrO_2では900℃以下で良好なサイクル反応を行うことができ、メタン転換率は40〜60パーセントであった。生成合成ガスはほぼメタノール合成に適したH_2/CO比=2を持っており、サンベルト地帯から太陽エネルギーをメタノールにして日本に輸送するという、NEDOで推進中の研究開発事業に適用できると考えられる。2段目の水分解反応で、ほぼ純粋の水素を得ることができ、燃料電池で燃料として容易に利用できる。
2. メタンカップリング/水分解サイクル
2CH_4+M_xO_y→M_xO_<y-2>+C_2H_4+2H_2O (1段目:高温吸熱反応)
M_xO_<y-2>+2H_2O→M_xO_y+2H_2 (2段目:低温発熱反応)
高活性セラミックとしてSnO_2/Fe_3O_4/SiO_2を開発した。さらに上記の2段階法を、酸化物にメタン/水蒸気混合ガスを同時に流通することによって900℃でサイクルさせ、1段階プロセス化することに成功した。C_2収率は4〜6%であったが、C_2選択率87〜94%を得ることができ、C_2生成速度としては、従来のメタンの水蒸気酸化によるC_2生成触媒と比較して最高速度が得られた。
粘土層間チタニア架橋体の合成と光触媒への応用
研究課題/領域番号:10650821
1998年 - 2000年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(C)
提供機関:日本学術振興会
北山 淑江, 児玉 竜也
配分額:2900000円 ( 直接経費:2900000円 )
1)粘土層間チタニア架橋体の合成:粘土としてサポナイトを用いたTiO_2-架橋サポナイトの合成はすでに成功した。平成12年度は粘土としてマイカとモンモリロナイトを用いて、TiO_2-架橋粘土の合成を行った。TiO_2-架橋サポナイトの合成と同様に、酢酸溶液中で多核錯体化したTi^<4+>を粘土層間にインターカレートしたものを合成し、これを大気中で焼成することにより有機物を除去した。キャラクタリゼーションは、XRD、表面積、細孔分布、XPS、UV-Vスペクトルなどの測定により行った。マイカ、モンモリロナイトともに架橋体が生成した。比表面積はTiO_2-架橋サポナイトで2.5倍、TiO_2-架橋モンモリロナイトでは50倍、TiO_2-架橋マイカでは100倍に達した。細孔分布曲線の極大値はいずれも直径4.2nmにあり、粘土による差は見られなかった。これより、TiO_2-柱の間隔は粘土による差が現れないものと推察される。
2)粘土層間ジルコニアおよびチタニア・ジルコニア混合酸化物架橋体の合成:化学的に不安定なジルコニウムアルコキシドを原料として粘土層間チタニア架橋体と同じ方法で合成に成功した。また混合酸化物架橋体では、、柱の組成は、原料となるアルコキシドのTiとZrのモル比に依存することがわかった。
3)粘土層間チタニア架橋体の光触媒作用:粘土層間チタニア架橋体を触媒としてアルキルアルコールの光分解反応およびベンゼンの部分酸化反応について検討した。アルコールの分解においてはアルキル基の大きさの効果が顕著にあらわれた。ベンゼンの部分酸化反応ではTiO_2触媒単独では、完全酸化がおこりCO_2が多量生成するのに対して、粘土層間チタニア架橋体触媒では、部分酸化物の収量が増加し、CO_2の発生が抑制された。これは、粘土による光の遮蔽効果と細孔の反応場の有効性によるものと考えられる。
熱/化学エネルギー低温転換を目指した石炭利用型水分解熱化学サイクルの開発
研究課題/領域番号:09780455
1997年 - 1998年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:奨励研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )
本研究は、外熱式石炭ガス化反応による集光太陽熱/化学エネルギー転換を行うことを目的として、反応性セラミックを媒体とした以下の2段階熱化学サイクルを検討するものである。
CH_n(coal)+metal oxide→CO+n/2H_2+metal (1段目)
metal+H_2O or CO_2→H_2 or CO+metal oxide (2段目)
上式にあるように2段目の反応では水蒸気の他、二酸化炭素を反応させて一酸化炭素を得ることも可能である。この場合、全反応は石炭のCO_2ガス化反応[CH_n+CO_2→2CO+n/2H_2]となり、水蒸気の場合と同様、太陽熱/化学エネルギー転換ができる。本年度はこちらのサイクルも検討課題に加えた。反応試験は固定床方式、900℃以下で行った。反応性セラミックとして鉄酸化物(フェライト)系を検討した結果、In-フェライトが最も活性が高く、触媒を用いない場合の約3倍の速度で石炭の水蒸気あるいはCO_2ガス化が行えることが見出された。石炭灰からのフェライトの分離回収は磁気分離が考えられる。しかし、磁気分離速度を考慮すると、このプロセスが律速となり全体的な石炭ガス化効率を低下させると予想される。そこで、セラミックを高温(1000℃程度)で気化し、石炭灰から分離回収するプロセスを考案した。既にフェライト系以外ではIn_2O_3がIn-フェライトと同等の高活性を有することを見出しているが、これを分離回収時に高温・還元雰囲気でIn_2O(g)とすれば高速で反応性セラミックを石炭灰から回収できる可能性がある。反応後の石炭灰+In_2O_3を1000℃でCH_4/CO_2(P_<CH4>=50%)混合ガスで処理した結果、石炭灰から82%のInを気化して分離することができた。今後はさらなる回収効率の向上、流動床方式による反応試験、反応システムと分離回収システムの結合を検討していく必要がある。
無機層状化合物のイオン交換
1997年
資金種別:競争的資金
Study on solar thermochemical water splitting cycle for H<sub>2</sub> production
1997年
資金種別:競争的資金
Study on solar thermochemical, natural-gas reforming and coal gasification to produce hydrogen
1997年
資金種別:競争的資金
Ion Exchange by novel inorganic materials
1997年
資金種別:競争的資金
水分解熱化学サイクルの研究
1997年
資金種別:競争的資金
太陽熱による天然ガス改質・石炭ガス化水素製造システムの研究
1997年
資金種別:競争的資金
平均構造を有するリチウム伝導体
研究課題/領域番号:08455405
1996年 - 1997年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
佐藤 峰夫, 児玉 竜也
配分額:500000円 ( 直接経費:500000円 )
平均構造を有するリチウムイオン伝導体Li_3M_2(PO_4)_3(M=ScおよびIn)の高温相の超イオン伝導相の室温での安定化と超イオン伝導相の発現に有効な構造に関する基本的な知見を得ることを目的として研究を行った。各々のイオン伝導体は、固相反応により合成した。熱分析は、0.05を超えるxのLi_<3+2X>(Sc_<1-X>Mg_X)_2(PO_4)_3、Li_<3-2X>(Sc_<1-X>A_X)_2(PO_4)_3(A=Ti,Zr,Sn,Hf)および0.025を超えるxのLi_<3-4X>(Sc_<1-X>A_X)_2(PO_4)_3(A=Nb,Ta)において相転移が存在しないことを示していた。TiおよびZr置換において観察された最も高い伝導度は、Li_3Sc_2(PO_4)_3の室温のイオン伝導度より三桁増大している。粉末中性子回折パターンのRietveld解析により決定した結晶構造より、Li_3Sc_2(PO_4)_3の高温相と安定化された化合物が同一の構造を持っていることが確認された。また、リチウムイオンが結晶格子中において統計的に分布し、それにより高温相の安定化が起きていることが明らかになった。これは、超イオン伝導相の発現機構の解明に寄与する重要な知見である。これらの安定化された化合物は化学的に非常に安定であり、全固体型リチウム二次電池用の固体電解質やセンサー材料等への応用が期待される。
また上述の知見より、Li_3M_2(PO_4)_3(M=ScおよびIn)と同じ構造を持つリチウムバナジウムリン酸塩Li_3V_2(PO_4)_3の高温相の安定化を試みた。10%のZrの置換によりLi_3M_2(PO_4)_3(M=ScおよびIn)と同様な高温相の安定化が起きることが確認された。この化合物をリチウム二次電池の正極材料として用いた場合に、リチウムの拡散性の向上による充放電容量(約1.2倍)の顕著な改善が見られた。すなわち、異種カチオンによる高温相の安定化が、これらの系において共通に用いられることができる有効な手法であることを確認した。
反応性セラミック利用型水素製造熱化学サイクルを目指した新材料フェライトの開発
研究課題/領域番号:08780470
1996年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:奨励研究(A)
提供機関:日本学術振興会
児玉 竜也
配分額:1100000円 ( 直接経費:1100000円 )
1200℃以下で下記の水分解熱化学サイクルを構築することを目的として、反応媒体となる反応性セラミック新材料の開発を、複合鉄酸化物(フェライト)のredox系で検討した。
MFe_2O_4→MFe_2O_<4-x>+x/2O_2(酸素放出反応)
MFe_2O_<4-x>+xH_2O→xH_2+MFe_2O_4(水分解反応)
Zn(III)-、Mn(II)-フェライトに加え、マグネタイト(Fe_3O_4)、Ni(II)-、Mg(II)-、Co(II)-、In(II)-フェライトの反応性を調べた。比表面積を大きくし、反応を有利にするために粒径20-50nmの超微粒子を合成し、赤外線イメージ炉で作製した太陽炉モデルの反応炉で実験を行った。酸素放出反応に対する反応性を700℃の低温で速度論的に解析するため、炭素(活性炭)を還元剤として加えた。その結果、M=Zn<Mn<Fe<Co<Mg<In<Niの順で格子酸素の放出速度が増大することがわかった。さらにMg(II)以下のフェライトでは準安定ウスタイトで還元が止まるに対し、In(III)、Ni(II)ではα-Fe+In、Ni-Fe合金の金属相まで還元が進行することが見出された。Ni(II)-フェライトについてはNiとの合金化で金属鉄の生成自由エネルギーが低下することが原因と考えられるが、金属Inが独自に形成されるIn(III)-フェライトでは、Fe(II)への電子の授与にInが触媒的に関与するという興味深い還元機構が推察される。これら金属相は500℃で水蒸気を分解して水素を生成し、ほぼ完全にフェライト相に再酸化されることが確認された。次に、In(III)-、Ni(II)-フェライトで活性炭を用いず900℃以下においてN_2気流中での酸素放出反応を試みた結果、金属相の生成はほとんど起らなかった。これらフェライトにさらに改良を加える必要があるが、本研究で見出されたNi(II)-フェライトの低温のおけるNi-Fe合金への転移を、さらにInの触媒効果を利用し低温化することが期待でき、現在、Ni(II)-In(III)-フェライトによって検討中である。
物理化学I
エネルギー関連国際学会コミュニケーション法
ソーラー水素エネルギー概論
統合化学入門
エネルギー化学特論
素材平衡化学
水素エネルギー製造・輸送論
集光・集熱技術論
技術文献リサーチD
技術文献リサーチB
技術文献リサーチA
技術文献リサーチC
物理化学実験(工)
工学リテラシー入門(化学材料分野)
物理化学IV
材料生産システム博士セミナーⅡ
材料生産システム博士セミナーⅢ
材料生産システム博士特定研究Ⅱ
材料生産システム博士特定研究Ⅲ
ソーラー水素エネルギー国際会議コミュニケーション
中間発表
素材生産科学コース演習
外国語論文解説・討論Ⅰ
水素エネルギーシステムデザイン演習・実習Ⅰ
材料生産システム博士セミナーⅠ
材料生産システム博士特定研究Ⅰ
素材生産科学文献詳読Ⅱ
素材生産科学セミナーⅠ
材料生産システム特定研究Ⅱ
研究発表演習・発表
素材生産科学セミナーⅡ
素材生産科学文献詳読Ⅰ
素材生産科学特別演習
材料生産システム特定研究Ⅰ
リサーチキャンプ
統合化学入門
自然科学総論Ⅱ
卒業研修
工学リテラシー入門(化学システム工学科)
物理化学III
化学技術英語
化学システム工学入門
卒業研究
最先端技術を支える化学 I
エネルギー化学特論
素材平衡化学
論文輪講I
物理化学実験
論文輪講II
物理化学II
卒業基礎研究
応用化学演習III
化学熱力学
応用化学実習