JP6523769B2 - Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof - Google Patents
Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP6523769B2 JP6523769B2 JP2015091275A JP2015091275A JP6523769B2 JP 6523769 B2 JP6523769 B2 JP 6523769B2 JP 2015091275 A JP2015091275 A JP 2015091275A JP 2015091275 A JP2015091275 A JP 2015091275A JP 6523769 B2 JP6523769 B2 JP 6523769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- storage material
- mayenite
- molecule storage
- hydrogen molecule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
本発明は、水素分子吸蔵材およびその水素発生方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydrogen molecule storage material and a hydrogen generation method thereof.
現状において、自動車を駆動するためのエネルギー源として用いられているのは、ガソリン等の石油由来の燃料である。 At present, petroleum-derived fuels such as gasoline are used as energy sources for driving automobiles.
しかしながら、このような石油由来の燃料は、主成分の炭化水素の他に多種にわたる不純物を含んでおり、このような燃料を用いると、その内燃機関からの排ガスには、炭化水素の燃焼により発生する二酸化炭素の他、窒素酸化物、粒子状物質等も含まれることとなり、環境汚染および地球温暖化の面で問題を生じていた。このため、これらの発生を抑制することのできるクリーンな動力源が求められている。 However, such petroleum-derived fuel contains various impurities in addition to the main component hydrocarbon, and when such fuel is used, the exhaust gas from the internal combustion engine is generated by combustion of the hydrocarbon. In addition to carbon dioxide, nitrogen oxides, particulate matter, etc. are also included, causing problems in terms of environmental pollution and global warming. For this reason, a clean power source that can suppress the occurrence of these is required.
このような状況を解消するためのクリーンなエネルギー源として、水素を燃料とすることが提案されている。水素は、それを燃焼させても水が生じるだけであり、上記のような環境汚染および地球温暖化の原因となる有害物質は発生しない点で、クリーンなエネルギー源である。 It has been proposed to use hydrogen as a fuel as a clean energy source for solving such a situation. Hydrogen is a clean energy source in that it burns only to generate water and does not generate harmful substances that cause environmental pollution and global warming as described above.
このような利点を考慮して、近年、水素をエネルギー源として用いることが多く提案されるようになっており、例えば、水素を燃料とする燃料電池で駆動される自動車の開発が盛んに進められている。 In view of such advantages, in recent years, use of hydrogen as an energy source has been proposed in many cases. For example, development of a hydrogen fuel cell powered by a fuel cell is actively promoted. ing.
しかしながら、水素は、常温常圧で気体状であり体積は大きく、貯蔵のために加圧により圧縮されることもあるが、それでも貯蔵の際の体積が大きくなる。自動車は、エンジンを駆動するための構成のほか、電気系統、冷却系統、制御系統などの多種にわたる構成が複雑精妙に配置されてなるものであり、水素を駆動源とする自動車、例えば、燃料電池を使用する自動車(以下、簡単のため「燃料電池自動車」と称する)にあっては、エンジンのエネルギー源となる水素供給手段が占める体積が大きいと、それだけ、自動車の機能面で支障を生じるおそれがあり、また、自動車内の設計を大きく制約することにもなり、水素の供給手段をどのようにするかというのは大きな課題となっている。 However, hydrogen is gaseous at normal temperature and pressure, has a large volume, and may be compressed under pressure for storage, but still has a large volume for storage. Automobiles are composed of various components such as electric systems, cooling systems, control systems, etc., in addition to the constitution for driving an engine, and are arranged in a complex and elaborate manner, and hydrogen-powered cars, for example, fuel cells In an automobile that uses the “fuel cell automobile” for the sake of simplicity, if the volume occupied by the hydrogen supply means, which is the energy source of the engine, is large, it may cause a problem in the functional aspect of the automobile. In addition, the design of the vehicle is greatly restricted, and how to supply hydrogen is a major issue.
そこで、本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特許文献1のようにカトイトを温度500〜1500℃(例えば1300℃)で、水素雰囲気中で2時間にわたって焼成して形成した水素置換マイエナイト(Ca24A128O64 4+・4H−)と水を反応させて水素を製造する方法、及び、同水素置換マイエナイト(Ca24A128O64 4+・4H−)に紫外線を照射して得られる導電性マイエナイト(Ca24A128O64 4+・4e−)を水と反応させることにより水素を製造する方法を完成した。
Then, as a result of repeating earnest examinations in order to solve the said subject, the present inventors bake a cation for 2 hours in hydrogen atmosphere at the temperature of 500-1500 degreeC (for example, 1300 degreeC) like
このような水素置換マイエナイト若しくは導電性マイエナイトに水素を貯蔵することができれば、水素供給手段のための体積は、水素自体を貯蔵しようとした場合に比べて小さくすることができる。 If hydrogen can be stored in such hydrogen-substituted mayenite or conductive mayenite, the volume for the hydrogen supply means can be made smaller than when hydrogen itself is to be stored.
しかしながら、上記の特許文献1に記載された発明では、水素置換マイエナイトを製造するために500〜1500℃の高温条件下に水素雰囲気下に処理するという過酷な条件下に処理する必要があった。また、特許文献1に記載された発明では、水素供給手段としての水素置換マイエナイト若しくは導電性マイエナイトに水素を貯蔵することができるものの、そこから水素を放出させるために、水素置換マイエナイトもしくは導電性マイエナイトを水と反応させる必要があった。すなわち、上記の特許文献1に記載された発明では、水を貯蔵するための手段が別途必要であった。
However, in the invention described in
また、上記の特許文献1に記載された発明では、水素を放出した後の上記各種のマイエナイトに再度水素を吸蔵させるためには、再度、500〜1500℃の温度条件下の水素雰囲気下に処理しなければならず、水素の再吸蔵は容易ではなかった。
Further, in the invention described in
したがって、本発明は、常温より若干高い程度の比較的低温域での加温で水素を放出することができ、かつ、大きな体積を要さず、さらに、水素放出後の水素の再吸蔵も簡単に行える水素分子吸蔵材およびその水素発生方法を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, hydrogen can be released by heating in a relatively low temperature range slightly higher than normal temperature, and a large volume is not required, and furthermore, hydrogen resorption after hydrogen release is also easy. It is an object of the present invention to provide a hydrogen molecule storage material capable of
上記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討した結果、下記発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、マイエナイト(Ca24Al28O66)に水素分子を吸蔵させてなる水素分子吸蔵材に関するものである。
As a result of intensive investigations by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, the inventors have completed the following invention. That is,
The present invention relates to a hydrogen molecule storage material formed by storing hydrogen molecules in mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ).
また、本発明は、上記の水素分子吸蔵材を40℃以上に加温して該水素分子吸蔵材から水素分子を放出させる水素発生方法に関する。 The present invention also relates to a hydrogen generation method for heating the above-mentioned hydrogen molecule storage material to 40 ° C. or higher to release hydrogen molecules from the hydrogen molecule storage material.
上記方法において、前記水素分子吸蔵材の加温温度が90℃以下であることが好ましい。 In the above method, the heating temperature of the hydrogen molecule storage material is preferably 90 ° C. or less.
上記方法において、熱媒体により前記水素分子吸蔵材を加温することが好ましい。 In the above method, it is preferable to heat the hydrogen molecule storage material with a heat medium.
上記方法において、前記熱媒体は、水、空気または不活性ガスであることが好ましい。 In the above method, the heat medium is preferably water, air or an inert gas.
また、本発明は、水素分子を発生させた後の上記のマイエナイト(Ca24Al28O66)を、400〜1350℃の水素雰囲気下で焼成することにより、水素を再吸蔵させる方法に関する。 Further, the present invention relates to a method of re-occluding hydrogen by firing the above-mentioned mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ) after generating hydrogen molecules in a hydrogen atmosphere at 400 to 1350 ° C.
本発明の水素分子吸蔵材は、マイエナイト(Ca24Al28O64)に水素分子を吸蔵させてなるものであり、特開2014−136661号公報に記載された水素置換マイエナイト若しくは導電性マイエナイトとは異なり、水と反応させなくても40〜90℃程度の加温のみで水素を放出させることができる。また、水素の放出後、場合によっては当該マイエナイトを乾燥させた後に、水素含有ガス雰囲気下で焼成することで水素を再吸蔵させることが可能である。 The hydrogen molecule storage material of the present invention is one obtained by storing hydrogen molecules in mayenite (Ca 24 Al 28 O 64 ), and is a hydrogen-substituted mayenite or conductive mayenite described in JP-A-2014-136661. Differently, hydrogen can be released only by heating at about 40 to 90 ° C. without reaction with water. In addition, after releasing the hydrogen, in some cases, after drying the mayenite, it is possible to re-occlude the hydrogen by baking in a hydrogen-containing gas atmosphere.
以下、本発明による水素分子吸蔵材およびその水素発生方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the hydrogen molecule storage material and the hydrogen generation method according to the present invention will be described in detail.
本発明による水素分子吸蔵材は、マイエナイト(Ca24Al28O66)に水素分子を吸蔵させてなるものである。 The hydrogen molecule storage material according to the present invention is formed by storing hydrogen molecules in mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ).
本発明による水素分子吸蔵材に用いるマイエナイト(Ca24Al28O66)の製造方法は、特に限定されず、例えば、下記に記載するように、アルミニウム粉体と水酸化カルシウムを原料としたカトイトの製造工程と、マイエナイトに変換する工程とを含む製造工程から製造され得る。あるいは、マイエナイトは、酸化カルシウムに酸化アルミニウムを加えることによっても製造され得る。
(カトイトの製造工程)
カトイト[Katoite:Ca3Al2(OH)12]は、アルミニウム粉体と水酸化カルシウムとを水媒体中で撹拌することにより形成される。
The method for producing mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ) used for the hydrogen molecule storage material according to the present invention is not particularly limited, and for example, as described below, a cation of aluminum powder and calcium hydroxide as raw materials It may be manufactured from a manufacturing process including a manufacturing process and a process of converting to mayenite. Alternatively, mayenite can also be produced by adding aluminum oxide to calcium oxide.
(Katoito manufacturing process)
The katoite [Katoite: Ca 3 Al 2 (OH) 12 ] is formed by stirring aluminum powder and calcium hydroxide in an aqueous medium.
水媒体としては、イオン交換水を用いることが好ましい。 It is preferable to use ion exchanged water as the aqueous medium.
アルミニウム粉体と水酸化カルシウムの混合比は、重量比で水酸化カルシウム1に対し、アルミニウム2から3程度であり、水媒体の添加割合は、10倍以下程度である。撹拌の際の温度条件、圧力条件、雰囲気条件等は特に限定されるものではなく、常温、常圧、空気雰囲気中で行えばよい。反応により、水素が発生するので、反応時間は、水素ガスの発生が見られなくなるまで行えばよい。 The mixing ratio of the aluminum powder and calcium hydroxide is about 2 to 3 of aluminum to 1 of calcium hydroxide in weight ratio, and the addition ratio of the aqueous medium is about 10 times or less. There are no particular limitations on the temperature conditions, pressure conditions, atmosphere conditions, and the like at the time of stirring, and it may be performed at normal temperature, normal pressure, or in an air atmosphere. Since hydrogen is generated by the reaction, the reaction time may be performed until generation of hydrogen gas is not observed.
攪拌により、カトイト[Katoite:Ca3Al2(OH)12]と水素(H2)とが生じる。 Stirring produces katoite [Katoite: Ca 3 Al 2 (OH) 12 ] and hydrogen (H 2 ).
反応終了後、生じたカトイトが沈殿するので、これをろ過して固形分をろ取する。得られた固形分は、乾燥処理に付され、これにより、カトイトが得られる。乾燥処理は、50℃〜90℃の温度条件でなされ、その際の雰囲気条件は、特に限定はなく、空気中で十分である。圧力も特に限定はなく、常圧でよい。乾燥時間も適宜決められてよい。 After completion of the reaction, the resulting katoite precipitates, and this is filtered to collect the solid content. The solid obtained is subjected to a drying treatment, whereby a cation is obtained. The drying process is carried out at a temperature condition of 50 ° C. to 90 ° C., and the atmosphere condition at that time is not particularly limited, and is sufficient in air. The pressure is also not particularly limited, and may be normal pressure. The drying time may also be determined appropriately.
(マイエナイトへの変換工程)
上記により得られた乾燥カトイトを焼成に付すことによりマイエナイト(Ca24Al28O66)が得られる。
(Conversion process to mayenite)
Mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ) is obtained by subjecting the dried cutite obtained as described above to calcination.
下記に説明するように、このマイエナイトに水素分子を吸蔵させることにより水素分子吸蔵材が得られるが、マイエナイトの比表面積が大きくなれば、マイエナイトの表面に吸着される水素分子の吸着量も大きくなる。マイエナイトの比表面積は、本工程の焼成温度を制御することにより制御することができる。こうした点から、本工程の焼成温度は、300〜500℃の範囲に制御される。 As described below, a hydrogen molecule storage material can be obtained by storing hydrogen molecules in the mayenite, but if the specific surface area of the mayenite increases, the amount of adsorbed hydrogen molecules adsorbed on the surface of the mayenite also increases. . The specific surface area of mayenite can be controlled by controlling the firing temperature of this step. From these points, the firing temperature of this step is controlled to a range of 300 to 500 ° C.
また、本工程における雰囲気条件、圧力条件は特に制限されるものではなく、例えば、雰囲気条件は空気下としてよく、圧力条件は常圧でよい。 Further, the atmospheric conditions and pressure conditions in this step are not particularly limited. For example, the atmospheric conditions may be under air and the pressure conditions may be normal pressure.
(マイエナイトの水素分子吸蔵工程)
上記工程により得られたマイエナイトに対して水素分子を吸蔵させることにより、水素分子をマイエナイトへ吸蔵させてなる水素分子吸蔵材が得られる。
(Hydrogen storage process of mayenite)
A hydrogen molecule storage material obtained by storing hydrogen molecules in mayenite can be obtained by storing the hydrogen molecules in the mayenite obtained in the above-described process.
本工程の水素分子吸蔵工程において、処理温度が400℃未満であっても水素を吸蔵させることが可能であるが、処理時間が長くなり効率的ではないため、400℃以上が好ましい。また、処理温度が1350℃超になると、エネルギーがかかり過ぎ現実的でない。したがって、水素分子吸蔵工程のための温度は400〜1350℃の範囲とされることが好ましい。 In the hydrogen molecule storage step of this step, hydrogen can be stored even if the treatment temperature is less than 400 ° C. However, the treatment time becomes long and the efficiency is not good, so 400 ° C. or more is preferable. In addition, when the processing temperature exceeds 1350 ° C., energy is too much to be realistic. Therefore, the temperature for the hydrogen molecule storage step is preferably in the range of 400 to 1350 ° C.
本工程の水素分子吸蔵工程は、常圧もしくは加圧条件下に、水素含有ガス雰囲気中で行われる。水素含有ガスは、5〜100体積%の水素分子を含有する、不活性ガスまたは空気を意味する。 The hydrogen molecule storage step of this step is performed in a hydrogen-containing gas atmosphere under normal pressure or pressurized conditions. Hydrogen-containing gas means inert gas or air containing 5 to 100% by volume of hydrogen molecules.
上記の工程を経て、本発明による水素分子吸蔵材が得られる。 Through the above steps, the hydrogen molecule storage material according to the present invention is obtained.
本発明による水素分子吸蔵材は、マイエナイトに水素分子を吸蔵させてなるものであり、このものは、上記のマイエナイトへの変換工程において、焼成温度を300〜500℃に制御することによりその比表面積が大きくなっており、多量の水素分子がその表面上に吸着可能なようになっている。この点に関して、従来の特開2014−136661号公報では、カトイトから温度制御なく500〜1500℃の高温下に一工程で水素置換マイエナイトまで製造しており、その表面が水素分子の吸着に適したものとなっておらず、以下に説明するような、本発明による水素吸着材のような加熱のみによる水素放出に適したものとはなっていない。 The hydrogen molecule storage material according to the present invention is formed by storing mayenite with hydrogen molecules, and the specific surface area thereof is controlled by controlling the baking temperature to 300 to 500 ° C. in the above conversion process to mayenite. Has become large, and a large amount of hydrogen molecules can be adsorbed on the surface. In this regard, in the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-136661, hydrogen-substituted mayenite is produced in a single step at a high temperature of 500 to 1500 ° C. without temperature control, and its surface is suitable for adsorption of hydrogen molecules. It is not suitable for the release of hydrogen only by heating, such as the hydrogen adsorbent according to the present invention as described below.
次に、この水素分子吸蔵材を用いた水素発生方法について説明する。 Next, a hydrogen generation method using this hydrogen molecule storage material will be described.
(水素発生工程)
本発明の水素分子吸蔵材は、常圧および常温、具体的には、25℃前後の条件下では、水素分子を放出しない。
(Hydrogen generation process)
The hydrogen molecule storage material of the present invention does not release hydrogen molecules under conditions of normal pressure and normal temperature, specifically around 25 ° C.
本発明の水素分子吸蔵材から水素を放出させようとした場合、この水素分子吸蔵材を40℃以上に加温することにより水素が放出される。40℃未満でも少量であれば水素が放出されるが水素放出の速度が遅く効率が悪く効率的ではない。したがって、水素が所望である場合に意図的に水素を放出させようとした場合には、40℃以上に加温される。 When hydrogen is to be released from the hydrogen molecule storage material of the present invention, hydrogen is released by heating the hydrogen molecule storage material to 40 ° C. or higher. If the amount is less than 40 ° C., hydrogen will be released if the amount is small, but the rate of hydrogen release is slow and the efficiency is not good. Therefore, when hydrogen is intentionally released when hydrogen is desired, the temperature is raised to 40 ° C. or higher.
また、この加温条件について上限値について特に制限はないが、例えば、加温の温度は、40〜90℃、好ましくは40〜80℃、さらに好ましくは60〜70℃という温和な条件に保持することにより水素を放出させることができる。 The upper limit value of the heating condition is not particularly limited. For example, the heating temperature is maintained at a mild condition of 40 to 90 ° C., preferably 40 to 80 ° C., and more preferably 60 to 70 ° C. Thus, hydrogen can be released.
上記の水素分子吸蔵材を加温するに際しては、熱媒体を用いることが好ましい。この熱媒体は、より具体的には、水、空気または不活性ガス等が挙げられる。熱媒体による伝熱方法は、水素分子吸蔵材と直接的に接触せずに、または、水素分子吸蔵材と直接的に接触してかのいずれかでなされる。直接的に接触させる場合には、40〜90℃の温度にある水、空気、不活性ガスと共にあるように保持することによりなされる。 When heating the above-mentioned hydrogen molecule storage material, it is preferable to use a heat carrier. More specifically, the heat medium may, for example, be water, air or an inert gas. The heat transfer method by the heat medium is performed either without being in direct contact with the hydrogen molecule storage material or in direct contact with the hydrogen molecule storage material. In the case of direct contact, this is done by keeping it with water, air and inert gas at a temperature of 40 to 90 ° C.
(再生工程)
さらに、本発明による水素分子吸蔵材は、その水素分子放出後に、再度、水素分子を吸蔵することにより再生することができる。
(Regeneration process)
Furthermore, the hydrogen molecule storage material according to the present invention can be regenerated by storing hydrogen molecules again after releasing the hydrogen molecules.
水素発生後の水素分子吸蔵材は、上記の水素発生工程が水と共に加温することによりなされた場合には、マイエナイトを乾燥させた後に(水分除去の後に)、その他の方法で加温した場合にはそのまま、常圧下もしくは加圧下に400〜1350℃の温度において水素含有ガス雰囲気中で、すなわち、水素分子吸蔵工程を同じ条件下に焼成することで、マイエナイトに水素を再吸蔵させることができる。 When the hydrogen molecule storage material after hydrogen generation is performed by heating the above-mentioned hydrogen generation step with water, it may be heated by another method after drying mayenite (after water removal) In the hydrogen-containing gas atmosphere at a temperature of 400 to 1350 ° C. under normal pressure or under pressure, that is, hydrogen may be re-occluded by mayenite by firing under the same conditions as the hydrogen molecule storage step. .
以下に、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
(水素分子吸蔵材の製造)
容量1Lの反応器(セパラブルフラスコ)にイオン交換水200mLを入れた。次に、アルミニウム粉体(商品名#150、ミナルコ社製)9gと水酸化カルシウム(和光純薬工業社製)12gを反応器に投入し、全体を撹絆した。水素ガスの生成が終了した後(発泡現象が終了したことを目視により確認した後)、反応器中の反応液をろ過し、ろ取した固形分を、空気下に温度70℃で、2時間にわたって乾燥させた。こうしてカトイトを得た。
Example 1
(Production of hydrogen molecule storage material)
200 mL of ion exchanged water was placed in a 1 L reactor (separable flask). Next, 9 g of aluminum powder (trade name: # 150, manufactured by Minalco) and 12 g of calcium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were introduced into the reactor, and the whole was stirred. After the generation of hydrogen gas is completed (after visually confirming that the foaming phenomenon has been completed), the reaction solution in the reactor is filtered, and the solid collected by filtration is subjected to air at a temperature of 70 ° C. for 2 hours. Dried over. In this way I got a quart.
このカトイトを、空気下、温度約300℃で2時間にわたって焼成した。この焼成によりマイエナイト(Ca24Al28O66)を得た。 The cutite was calcined under air at a temperature of about 300 ° C. for 2 hours. By this firing, mayenite (Ca 24 Al 28 O 66 ) was obtained.
得られたマイエナイトを、常圧および1300℃の条件下に2時間にわたって水素と接触させ、その後、室温まで放冷し、これにより、マイエナイトに水素分子を吸蔵させてなる水素分子吸蔵材を得た。図1に、水素分子吸蔵材のマイエナイトについて固体NMR測定を行った結果を示す。比較のために水素置換マイエナイトについて固体NMR測定を行った結果も示す。 The obtained mayenite was brought into contact with hydrogen under normal pressure and 1300 ° C. for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature, thereby obtaining a hydrogen molecule storage material in which mayenite stores hydrogen molecules. . The result of having performed solid-state NMR measurement about the mayenite of a hydrogen molecule storage material in FIG. 1 is shown. The results of solid-state NMR measurement of hydrogen-substituted mayenite are also shown for comparison.
(水素分子吸蔵材による水素発生)
上記により得た水素分子吸蔵材0.45gを50mLの容積を有する反応器に入れ、ヒーターにより60℃に加温した。加温時の水素発生量をマスフローメータにより測定した。
(Hydrogen generation by hydrogen molecule storage material)
0.45 g of the hydrogen molecule storage material obtained as described above was placed in a reactor having a volume of 50 mL, and heated to 60 ° C. by a heater. The amount of hydrogen generation at the time of heating was measured by a mass flow meter.
図2にこの水素発生量の測定に用いられる装置の概略を示す。反応器から発生する水素含有ガスは、除湿剤としてシリカゲルを充填した除湿器に通され、ここで水分が除去された後に、マスフローメータに通され、このマスフローメータにおいて水素の発生量が測定される。 FIG. 2 shows an outline of an apparatus used to measure this hydrogen generation amount. The hydrogen-containing gas generated from the reactor is passed through a dehumidifier filled with silica gel as a dehumidifying agent, where after the water is removed, it is passed through a mass flow meter, and the amount of generated hydrogen is measured in this mass flow meter .
図2に示すマスフローメータにより測定された水素ガス発生量は、11mL/g(水素分子吸蔵材重量(g)あたりの水素容積)であった。 The hydrogen gas generation amount measured by the mass flow meter shown in FIG. 2 was 11 mL / g (hydrogen volume per weight of the hydrogen molecule storage material (g)).
また、発生したガス成分は、TCD(Thermal Conductivity Detector)型ガスクロマトグラフ(島津製作所製GC−8A、TCD(Thermal Conductivity Detector)検出器)に通され、ここで、水素であることを同定した。 Further, the generated gas component was passed through a TCD (Thermal Conductivity Detector) type gas chromatograph (GC-8A manufactured by Shimadzu Corporation, a TCD (Thermal Conductivity Detector) detector), and it was identified as hydrogen here.
(実施例2)
実施例2では、実施例1の水素分子吸蔵材製造工程により得られた水素分子吸蔵材を用いて、水素を発生させる際に水と共に加温を行った。
(Example 2)
In Example 2, when hydrogen was generated using the hydrogen molecule storage material obtained by the hydrogen molecule storage material manufacturing process of Example 1, heating was performed with water.
具体的には、実施例1の水素分子吸蔵材製造工程により得られた水素分子吸蔵材0.45gと水10mLを50mLの容積を有する反応器に入れた後、この反応器中の水を加温して60℃にした。 Specifically, 0.45 g of the hydrogen molecule storage material obtained in the hydrogen molecule storage material production step of Example 1 and 10 mL of water are placed in a reactor having a volume of 50 mL, and Warm to 60 ° C.
水素発生量の測定および水素であることの同定は実施例1と同様にして行った。 The measurement of the amount of generated hydrogen and the identification of being hydrogen were performed in the same manner as in Example 1.
発生した水素ガス量は、44mL/gであった。 The amount of hydrogen gas generated was 44 mL / g.
図3に、実施例1および実施例2において時間経過における水素ガス発生量を測定した結果を示す。 The result of having measured the hydrogen gas generation amount in time progress in Example 1 and Example 2 in FIG. 3 is shown.
(実施例3)
反応器中の水を加温して80℃にした以外は、実施例2と同様である。
(Example 3)
The same as Example 2 except that the water in the reactor was heated to 80 ° C.
発生した水素ガス量は、44mL/gであった。 The amount of hydrogen gas generated was 44 mL / g.
(比較例1)
比較例1では、実施例1の水素分子吸蔵材製造工程により得られた水素分子吸蔵材0.45gを50mLの容積を有する反応器に入れるが、加温することなく室温(25℃)を保持するようにした。
(Comparative example 1)
In Comparative Example 1, 0.45 g of the hydrogen molecule storage material obtained in the hydrogen molecule storage material production step of Example 1 is placed in a reactor having a volume of 50 mL, but the room temperature (25 ° C.) is maintained without heating. It was made to do.
水素発生量の測定および水素であることの同定は実施例1と同様にして行った。 The measurement of the amount of generated hydrogen and the identification of being hydrogen were performed in the same manner as in Example 1.
しかし、発生したガス量は検出限界値以下であり、測定できなかった。 However, the amount of gas generated was below the detection limit and could not be measured.
(比較例2)
反応器中の水を加温せず、室温(25℃)に保持した以外は、実施例2と同様である。
(Comparative example 2)
The same as Example 2 except that the water in the reactor was not heated but kept at room temperature (25 ° C.).
発生した水素ガス量は、検出限界値以下であり、測定できなかった。 The amount of hydrogen gas generated was below the detection limit and could not be measured.
以上の実施例1〜3により明らかにされたように、本発明の水素分子吸蔵材は、加温するだけで水素を放出させることができ、特に、水と共に加温することにより、より多量に水素を放出させることができることが分かった。また、比較例1〜2に示されるように、加温をしなければ、水素分子吸蔵材に水素が保持されたままであることが分かった。 As clarified in Examples 1 to 3 above, the hydrogen molecule storage material of the present invention can release hydrogen only by heating, and in particular, by heating with water, a larger amount of hydrogen can be obtained. It has been found that hydrogen can be released. In addition, as shown in Comparative Examples 1 and 2, it was found that hydrogen was retained in the hydrogen molecule storage material without heating.
Claims (5)
Ma Ienaito after to generate hydrogen molecules by the method of any one of claims 1 to 4 and (Ca 24 Al 28 O 66) , by calcination in a hydrogen atmosphere of 400-1,350 ° C., again absorb hydrogen How to
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015091275A JP6523769B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015091275A JP6523769B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016204232A JP2016204232A (en) | 2016-12-08 |
| JP6523769B2 true JP6523769B2 (en) | 2019-06-05 |
Family
ID=57487148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015091275A Active JP6523769B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6523769B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6675680B2 (en) | 2016-02-15 | 2020-04-01 | 国立大学法人京都大学 | Modified calcium aluminate compound and method for producing the same |
| JP6949584B2 (en) * | 2017-06-30 | 2021-10-13 | 株式会社New−Tech | Hydrogen storage body, hydrogen storage method and manufacturing method of hydrogen storage body |
| ES2897523B2 (en) | 2021-08-10 | 2022-07-18 | Advanced Thermal Devices S L | Cathode based on the material C12A7:e ''electride'' for thermionic emission of electrons and procedure for its use |
| CN117305768A (en) * | 2022-06-20 | 2023-12-29 | 北京浩运新材料有限公司 | A room temperature hydrogen-absorbing magnesium-calcium porous material and its preparation method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7662357B2 (en) * | 2002-04-19 | 2010-02-16 | Japan Science And Technology Agency | Hydrogen-containing electrically conductive inorganic compound |
| JP6048933B2 (en) * | 2013-01-17 | 2016-12-21 | 日立造船株式会社 | Hydrogen production method |
-
2015
- 2015-04-28 JP JP2015091275A patent/JP6523769B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016204232A (en) | 2016-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kuwahara et al. | Enhanced CO2 adsorption over polymeric amines supported on heteroatom‐incorporated SBA‐15 silica: impact of heteroatom type and loading on sorbent structure and adsorption performance | |
| US10328381B2 (en) | Activated carbon and method for manufacturing the same | |
| JP6180252B2 (en) | Hydrogen production system by ammonia decomposition | |
| JP6523769B2 (en) | Hydrogen molecule storage material and hydrogen generation method thereof | |
| CN102836717A (en) | Application of spinel-type oxide and method for catalytic desulfurization and denitrification | |
| BR112015000913B1 (en) | BETA TYPE ZEOLITE REPLACED WITH FE(II), PRODUCTION METHOD FOR THE SAME AND GAS ADSORBENT INCLUDING IT, AND NITRIC OXIDE AND HYDROCARBON REMOVAL METHOD | |
| KR101543962B1 (en) | Process for preparing carbon dioxide adsorbent and carbon dioxide capture module containing the adsorbent | |
| Zhu et al. | Aqueous miscible organic-layered double hydroxides with improved CO2 adsorption capacity | |
| Alcántar-Vázquez et al. | Analysis of the CO2–H2O chemisorption in lithium silicates at low temperatures (30–80 C) | |
| CN104936890B (en) | The preparation method of hydrogen | |
| KR20140110145A (en) | Complex adsorbent and manufacuring method of complex adsorbent | |
| JP2018510837A (en) | Stabilized microporous crystalline material, process for making it, and its use for selective catalytic reduction of NOx | |
| WO2011142200A1 (en) | Apparatus for producing methane from carbon dioxide | |
| Levasseur et al. | Interactions of NO2 at ambient temperature with cerium–zirconium mixed oxides supported on SBA-15 | |
| Qu et al. | Three-dimensional ordered macroporous cerium–manganese composite oxide for NO oxidation | |
| JP4210750B2 (en) | Inorganic compound containing active oxygen and process for producing the same | |
| RU2533710C1 (en) | Method of obtaining methane from atmospheric carbon dioxide | |
| CN114206489B (en) | Composition for purifying exhaust gas and method for producing the same | |
| JP2008105006A (en) | Carbon dioxide absorbent, carbon dioxide separator and reformer | |
| Wang et al. | Alkali metal-enhanced cerium manganese-based three-dimensional ordered macroporous catalyst for NO oxidation and soot combustion | |
| KR101869461B1 (en) | Method for removing oxygen in methane mixture gas by using oxygen catalyst, perovskite type oxygen removing catalyst used in the same, and land fill gas refine device applying land fill gas mathane direct converting technology using the same | |
| JP5312357B2 (en) | Method for producing adsorbent for nitric oxide | |
| JP4746457B2 (en) | Carbon dioxide absorber, carbon dioxide separator and reformer | |
| CN105536689B (en) | A kind of supported dearsenic agent and preparation method thereof | |
| KR101568998B1 (en) | Method for carbon aerogel for co_2 adsorption |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180326 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180326 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190129 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190327 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190402 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190426 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6523769 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |