筑波大学,東北大学,物質・材料研究機構,東京工業大学らの共同研究グループは,二ホウ化マグネシウムと呼ばれる物質を原料に用いた,これまでにない新しいシート状物質(ホウ化水素シート)の生成に成功した(ニュースリリース)。
ホウ化水素シートはボロファンという通称名で既に理論的にその存在が予想されており,新しい水素吸蔵材料や電子材料としての優れた特性が期待されていた。この研究は,この物質の生成を初めて実現したもの。
研究では,二ホウ化マグネシウムに含まれるマグネシウムの正イオンを水素(H)の正イオン(プロトン)と交換することにより,これまでに無い,水素とホウ素のみで構成される新しい二次元物質が,室温・大気圧下という温和な条件で生成することを見出した。
この物質は負に帯電したホウ素(B)の二次元シート骨格とプロトンとにより構成され,H:B=1:1の組成比であることがわかり,「ホウ化水素シート」と名付けた。
ホウ化水素シートはプロトンを保持しており,200℃ から1200℃の幅広い温度範囲で水素分子を放出するため,理論予測されていた電子材料や水素吸蔵材料以外にも,固体燃料や固体酸触媒としての応用が期待できるという。
今後,既存材料との組み合わせにより資源・エネルギー・環境に関する様々な問題を解決する新しい材料としての利用が期待されるほか,他の二ホウ化金属や得られたホウ化水素シートをスタート物質として用いることにより,別の新しい二次元物質群の生成も期待されるとしている。