JP2003342006A - 水素貯蔵粉末およびその製造方法 - Google Patents
水素貯蔵粉末およびその製造方法Info
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 常圧下にて水素の貯蔵を行い，また室温付近
から水素の放出を行うことが可能な水素貯蔵粉末を提供
する。 【解決手段】 水素貯蔵粉末は，少なくとも表面の一部
が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒子１の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合におけ
る化学量論に基づく酸素原子Ｏの数をｗとしたとき，ｙ
＜ｗである。
から水素の放出を行うことが可能な水素貯蔵粉末を提供
する。 【解決手段】 水素貯蔵粉末は，少なくとも表面の一部
が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒子１の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合におけ
る化学量論に基づく酸素原子Ｏの数をｗとしたとき，ｙ
＜ｗである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素貯蔵粉末および
その製造方法に関する。
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，この種の水素貯蔵粉末として金属
酸化物系水素貯蔵粉末が知られている（例えば，特開２
０００−６３１２１号公報参照）。
酸化物系水素貯蔵粉末が知られている（例えば，特開２
０００−６３１２１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のも
のは，水素の貯蔵を加圧下で行い，また水素の放出を，
例えば４００℃といったように高温下で行わなければな
らず，水素の貯蔵・放出効率が悪い，という問題があっ
た。
のは，水素の貯蔵を加圧下で行い，また水素の放出を，
例えば４００℃といったように高温下で行わなければな
らず，水素の貯蔵・放出効率が悪い，という問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は，常圧下にて水
素の貯蔵を行い，また室温付近から水素の放出を行うこ
とが可能な，前記水素貯蔵粉末を提供することを目的と
する。
素の貯蔵を行い，また室温付近から水素の放出を行うこ
とが可能な，前記水素貯蔵粉末を提供することを目的と
する。
【０００５】前記目的を達成するため本発明によれば，
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒
子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｙが，前記金属原子Ｍと酸素原
子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏ
の数をｗとしたとき，ｙ＜ｗである水素貯蔵粉末が提供
される。
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒
子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｙが，前記金属原子Ｍと酸素原
子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏ
の数をｗとしたとき，ｙ＜ｗである水素貯蔵粉末が提供
される。
【０００６】前記のような酸素原子Ｏの欠落を生じた金
属酸化物ＭｘＯｙは，常圧下にて水素を貯蔵し，また室
温付近から水素を放出する，といった特性を有する。こ
れは，酸素原子Ｏの欠落に伴い金属酸化物ＭｘＯｙが活
性化され，水素を吸着し易い反面，その吸着力が比較的
弱いことから，加熱に際し室温付近より水素の放出が発
生するものと考えられる。
属酸化物ＭｘＯｙは，常圧下にて水素を貯蔵し，また室
温付近から水素を放出する，といった特性を有する。こ
れは，酸素原子Ｏの欠落に伴い金属酸化物ＭｘＯｙが活
性化され，水素を吸着し易い反面，その吸着力が比較的
弱いことから，加熱に際し室温付近より水素の放出が発
生するものと考えられる。
【０００７】また本発明は前記水素貯蔵粉末を容易に得
ることが可能な前記製造方法を提供することを目的とす
る。
ることが可能な前記製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】前記目的を達成するため本発明によれば，
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる粒
子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素原
子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏ
の数であるものを用意し，前記集合体に水素圧Ｐが０．
１ＭＰａ≦Ｐ≦１０ＭＰａの雰囲気下でボールミリング
処理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることによ
り前記金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに変
換された粒子の集合体を得る水素貯蔵粉末の製造方法が
提供される。
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる粒
子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素原
子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏ
の数であるものを用意し，前記集合体に水素圧Ｐが０．
１ＭＰａ≦Ｐ≦１０ＭＰａの雰囲気下でボールミリング
処理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることによ
り前記金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに変
換された粒子の集合体を得る水素貯蔵粉末の製造方法が
提供される。
【０００９】この方法によれば所期の目的を達成するこ
とができる。ただし，水素圧ＰがＰ＜０．１ＭＰａでは
金属酸化物ＭｘＯｗに対する酸素原子欠落導入効果が十
分でなくなり，一方，Ｐ＞１０ＭＰａに設定してもＰ＝
１０ＭＰａの場合と効果はほとんど変らず，コスト高を
招来するだけである。
とができる。ただし，水素圧ＰがＰ＜０．１ＭＰａでは
金属酸化物ＭｘＯｗに対する酸素原子欠落導入効果が十
分でなくなり，一方，Ｐ＞１０ＭＰａに設定してもＰ＝
１０ＭＰａの場合と効果はほとんど変らず，コスト高を
招来するだけである。
【００１０】また本発明によれば，少なくとも表面の一
部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる粒子の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合に
おける化学量論に基づく酸素原子Ｏの数であるものを用
意し，前記集合体に大気中にてボールミリングを施し，
次いで前記集合体に，真空度Ｄｖが１０-9Ｔｏｒｒ≦Ｄ
ｖ≦１０-3Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔが６００℃≦Ｔ≦９０
０℃，加熱時間ｔが０．５時間≦ｔ≦３時間の条件下で
熱処理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることに
より前記金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに
変換された粒子の集合体を得る水素貯蔵粉末の製造方法
が提供される。
部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる粒子の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合に
おける化学量論に基づく酸素原子Ｏの数であるものを用
意し，前記集合体に大気中にてボールミリングを施し，
次いで前記集合体に，真空度Ｄｖが１０-9Ｔｏｒｒ≦Ｄ
ｖ≦１０-3Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔが６００℃≦Ｔ≦９０
０℃，加熱時間ｔが０．５時間≦ｔ≦３時間の条件下で
熱処理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることに
より前記金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに
変換された粒子の集合体を得る水素貯蔵粉末の製造方法
が提供される。
【００１１】この方法によれば所期の目的を達成するこ
とができる。大気中でのボールミリングは，表面の少な
くとも一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなるサブミクロン
粒子を得るために行われる。熱処理において，真空度Ｄ
ｖをＤｖ＜１０-9Ｔｏｒｒに設定すると，コスト高を招
くだけでそれに応じた効果を得ることができず，一方，
Ｄｖ＞１０-3Ｔｏｒｒでは真空度が不十分なため効果の
程度が低い。また加熱温度ＴがＴ＜６００℃では温度が
低いため効果の程度も低く，一方，Ｔ＞９００℃では温
度が高いため粒子間の焼結を招く。さらに加熱時間ｔが
ｔ＜０．５時間では時間が短いため効果の程度が低く，
一方，ｔ＞３時間では時間が長いため粒子間の焼結を招
く。
とができる。大気中でのボールミリングは，表面の少な
くとも一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなるサブミクロン
粒子を得るために行われる。熱処理において，真空度Ｄ
ｖをＤｖ＜１０-9Ｔｏｒｒに設定すると，コスト高を招
くだけでそれに応じた効果を得ることができず，一方，
Ｄｖ＞１０-3Ｔｏｒｒでは真空度が不十分なため効果の
程度が低い。また加熱温度ＴがＴ＜６００℃では温度が
低いため効果の程度も低く，一方，Ｔ＞９００℃では温
度が高いため粒子間の焼結を招く。さらに加熱時間ｔが
ｔ＜０．５時間では時間が短いため効果の程度が低く，
一方，ｔ＞３時間では時間が長いため粒子間の焼結を招
く。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１において，水素貯蔵粉末は，
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒
子１の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏ
との化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏの数
をｗとしたとき，ｙ＜ｗである。
少なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒
子１の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であ
り，また酸素原子Ｏの数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏ
との化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏの数
をｗとしたとき，ｙ＜ｗである。
【００１３】金属原子ＭにはＣｏ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｍｏ，
Ｃｒ，Ｎｉ，ＣｕおよびＺｒから選択される一種が該当
する。
Ｃｒ，Ｎｉ，ＣｕおよびＺｒから選択される一種が該当
する。
【００１４】〔実施例１〕
Ａ．水素貯蔵粉末の製造
水素貯蔵粉末の製造に当っては，図２に示すように，少
なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料
粒子２の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１で
あり，また酸素原子Ｏの数ｗが，金属原子Ｍと酸素原子
Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏの
数であるものを用意し，その集合体に水素圧Ｐが０．１
ＭＰａ≦Ｐ≦１０ＭＰａの雰囲気下でボールミリング処
理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることにより
金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに変換され
た粒子１の集合体を得る，といった方法が採用される。
なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料
粒子２の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１で
あり，また酸素原子Ｏの数ｗが，金属原子Ｍと酸素原子
Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子Ｏの
数であるものを用意し，その集合体に水素圧Ｐが０．１
ＭＰａ≦Ｐ≦１０ＭＰａの雰囲気下でボールミリング処
理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減じることにより
金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに変換され
た粒子１の集合体を得る，といった方法が採用される。
【００１５】以下，具体例について説明する。
【００１６】（１）図３（ａ）に示すように，平均粒径
５０μｍで，純度が９９．９％の水素化チタン粒子３の
集合体，つまり，未処理ＴｉＨ2 粉末に，３規定の硝酸
を１２０℃にて１２時間還流させ，次いでＴｉＨ2 粉末
に蒸留水による洗浄，濾過および乾燥を施した。
５０μｍで，純度が９９．９％の水素化チタン粒子３の
集合体，つまり，未処理ＴｉＨ2 粉末に，３規定の硝酸
を１２０℃にて１２時間還流させ，次いでＴｉＨ2 粉末
に蒸留水による洗浄，濾過および乾燥を施した。
【００１７】この硝酸処理ＴｉＨ2 粉末は，図３（ｂ）
に示すように，表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗとして
のＴｉＯ2 （ただし，Ｔｉ4+）よりなるＴｉＨ2 粒子
（原料粒子）２の集合体である。
に示すように，表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗとして
のＴｉＯ2 （ただし，Ｔｉ4+）よりなるＴｉＨ2 粒子
（原料粒子）２の集合体である。
【００１８】（２）乾燥後の硝酸処理ＴｉＨ2 粉末に遊
星ボールミルを用いて，水素圧ＰがＰ＝１ＭＰａの雰囲
気下で，回転数２５０rpm ，１時間のボールミリングを
施した。
星ボールミルを用いて，水素圧ＰがＰ＝１ＭＰａの雰囲
気下で，回転数２５０rpm ，１時間のボールミリングを
施した。
【００１９】これにより，図３（ｃ）に示すように，表
面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙとしての，Ｔｉ
Ｏ（2-a ）（ただし，Ｔｉ4+，ａ＞０）よりなるＴｉＨ
2 粒子１の集合体，つまり，水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を得
た。
面の一部が金属酸化物ＭｘＯｙとしての，Ｔｉ
Ｏ（2-a ）（ただし，Ｔｉ4+，ａ＞０）よりなるＴｉＨ
2 粒子１の集合体，つまり，水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を得
た。
【００２０】Ｂ．各種ＴｉＨ2 粉末のＸ線回折
各種ＴｉＨ2 粉末，つまり前記未処理ＴｉＨ2 粉末，硝
酸処理ＴｉＨ2 粉末および水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末につい
て粉末Ｘ線回折を行ったところ，図４の結果を得た。Ｘ
線回折条件は，Ｃｕ−Ｋα線，毎分４度の連続スキャニ
ングである。
酸処理ＴｉＨ2 粉末および水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末につい
て粉末Ｘ線回折を行ったところ，図４の結果を得た。Ｘ
線回折条件は，Ｃｕ−Ｋα線，毎分４度の連続スキャニ
ングである。
【００２１】図４（ａ）は未処理ＴｉＨ2 粉末に関する
回折図であり，ＴｉＨ2 のピークのみが見られる。
回折図であり，ＴｉＨ2 のピークのみが見られる。
【００２２】図４（ｂ）は硝酸処理ＴｉＨ2 粉末に関す
る回折図であり，ＴｉＨ2 およびＴｉＯ2 （ルチル型構
造）のピークが見られる。これはＴｉＨ2 粒子の表面の
一部にＴｉＯ2 （ただし，Ｔｉ4+）といった金属酸化物
が生成されたことを示している。
る回折図であり，ＴｉＨ2 およびＴｉＯ2 （ルチル型構
造）のピークが見られる。これはＴｉＨ2 粒子の表面の
一部にＴｉＯ2 （ただし，Ｔｉ4+）といった金属酸化物
が生成されたことを示している。
【００２３】図４（ｃ）は水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末の回折
図であり，ＴｉＯ2 に関するピークが消失していること
が判る。これは，ルチル型構造を構成していた酸素原子
のうち，いくつかが欠落して金属酸化物であるＴｉＯ（
2-a ）（ただし，Ｔｉ4+）が生じたため，ルチル型構造
が存在し得なくなったことを意味する，と考えられる。
図であり，ＴｉＯ2 に関するピークが消失していること
が判る。これは，ルチル型構造を構成していた酸素原子
のうち，いくつかが欠落して金属酸化物であるＴｉＯ（
2-a ）（ただし，Ｔｉ4+）が生じたため，ルチル型構造
が存在し得なくなったことを意味する，と考えられる。
【００２４】Ｃ．水素の貯蔵・放出
（１）水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を水素圧ＰがＰ＝０．１Ｍ
Ｐａの雰囲気下に２０分間放置して，その粉末に水素を
貯蔵させた。
Ｐａの雰囲気下に２０分間放置して，その粉末に水素を
貯蔵させた。
【００２５】（２）貯蔵された水素の安定化を図るた
め，水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を室温下および１０-7Ｔｏｒ
ｒの真空下にそれぞれ４０分間宛放置した。
め，水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を室温下および１０-7Ｔｏｒ
ｒの真空下にそれぞれ４０分間宛放置した。
【００２６】（３）水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末を，１０-7Ｔ
ｏｒｒの真空下にて，室温から５５０℃まで昇温し，放
出された水素を四重極質量分析計（Ｑ−ＭＡＳＳ）によ
り検出した。四重極質量分析計により得られた水素放出
曲線より，予め測定してあった水素ドーピングシリコン
ウエハ（水素放出量＝水素ドーピング量）の値を基準と
し，室温から１２０℃までの温度範囲における水素放出
量を定量化した。温度範囲を室温〜１２０℃とした理由
は，室温直上付近における水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末の水素
放出特性を観察するためである。
ｏｒｒの真空下にて，室温から５５０℃まで昇温し，放
出された水素を四重極質量分析計（Ｑ−ＭＡＳＳ）によ
り検出した。四重極質量分析計により得られた水素放出
曲線より，予め測定してあった水素ドーピングシリコン
ウエハ（水素放出量＝水素ドーピング量）の値を基準と
し，室温から１２０℃までの温度範囲における水素放出
量を定量化した。温度範囲を室温〜１２０℃とした理由
は，室温直上付近における水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末の水素
放出特性を観察するためである。
【００２７】比較のため，未処理ＴｉＨ2 粉末について
前記同様の水素貯蔵・放出を行って水素放出量を定量化
した。
前記同様の水素貯蔵・放出を行って水素放出量を定量化
した。
【００２８】水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末の水素放出量は０．
４１ｗｔ％であったが，未処理ＴｉＨ2 粉末のそれは
０．０１ｗｔ％以下であり，この事実からＴｉＨ2 粒子
表面の一部にＴｉＯ（2-a ）を存在させることの意義が
明らかである。
４１ｗｔ％であったが，未処理ＴｉＨ2 粉末のそれは
０．０１ｗｔ％以下であり，この事実からＴｉＨ2 粒子
表面の一部にＴｉＯ（2-a ）を存在させることの意義が
明らかである。
【００２９】〔実施例２〕
Ａ．水素貯蔵粉末の製造
水素貯蔵粉末の製造に当っては，図２に示すように，少
なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料
粒子２の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１で
あり，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素
原子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子
Ｏの数であるものを用意し，その集合体に大気中にてボ
ールミリングを施し，次いで前記集合体に，真空度Ｄｖ
が１０-9Ｔｏｒｒ≦Ｄｖ≦１０-3Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔ
が６００℃≦Ｔ≦９００℃，加熱時間ｔが０．５時間≦
ｔ≦３時間の条件下で熱処理を施して，酸素原子Ｏの数
ｗをｙに減じることにより金属酸化物ＭｘＯｗを，金属
酸化物ＭｘＯｙに変換された粒子１の集合体を得る，と
いった方法が採用される。
なくとも表面の一部が金属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料
粒子２の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１で
あり，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原子Ｍと酸素
原子Ｏとの化学結合における化学量論に基づく酸素原子
Ｏの数であるものを用意し，その集合体に大気中にてボ
ールミリングを施し，次いで前記集合体に，真空度Ｄｖ
が１０-9Ｔｏｒｒ≦Ｄｖ≦１０-3Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔ
が６００℃≦Ｔ≦９００℃，加熱時間ｔが０．５時間≦
ｔ≦３時間の条件下で熱処理を施して，酸素原子Ｏの数
ｗをｙに減じることにより金属酸化物ＭｘＯｗを，金属
酸化物ＭｘＯｙに変換された粒子１の集合体を得る，と
いった方法が採用される。
【００３０】以下，具体例について説明する。
【００３１】（１）平均粒径１０μｍで，純度が９９．
９％の酸化コバルト粒子の集合体，つまり，未処理Ｃｏ
Ｏ粉末に，遊星ボールミルを用い，室温下，且つ大気中
にて，回転数２５０rpm ，１時間のボールミリングを施
した。ボールミリング後のＣｏＯ粉末をＳＥＭにて観察
したところ，それはサブミクロン粒子であることが確認
された。
９％の酸化コバルト粒子の集合体，つまり，未処理Ｃｏ
Ｏ粉末に，遊星ボールミルを用い，室温下，且つ大気中
にて，回転数２５０rpm ，１時間のボールミリングを施
した。ボールミリング後のＣｏＯ粉末をＳＥＭにて観察
したところ，それはサブミクロン粒子であることが確認
された。
【００３２】（２）ボールミリング後のＣｏＯ粉末に，
真空度Ｄｖ １０-7Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔ ７００℃，
加熱時間ｔ ０．５時間の条件下で熱処理を施した。こ
の場合，冷却も前記真空度Ｄｖにて行った。
真空度Ｄｖ １０-7Ｔｏｒｒ，加熱温度Ｔ ７００℃，
加熱時間ｔ ０．５時間の条件下で熱処理を施した。こ
の場合，冷却も前記真空度Ｄｖにて行った。
【００３３】これにより，表面の一部が金属酸化物Ｍｘ
Ｏｙとしての，ＣｏＯ（1-b ）（ただし，Ｃｏ2+，ｂ＞
０）よりなるＣｏＯ粒子の集合体，つまり，水素貯蔵Ｃ
ｏＯ粉末を得た。
Ｏｙとしての，ＣｏＯ（1-b ）（ただし，Ｃｏ2+，ｂ＞
０）よりなるＣｏＯ粒子の集合体，つまり，水素貯蔵Ｃ
ｏＯ粉末を得た。
【００３４】また前記同様の方法で，表面の一部がＴｉ
Ｏ（2-c ) ，（ただし，Ｔｉ4+，ｃ＞０）よりなるＴｉ
Ｏ2 粒子の集合体，つまり，水素貯蔵ＴｉＯ2 粉末を得
た。
Ｏ（2-c ) ，（ただし，Ｔｉ4+，ｃ＞０）よりなるＴｉ
Ｏ2 粒子の集合体，つまり，水素貯蔵ＴｉＯ2 粉末を得
た。
【００３５】さらに前記同様の方法で，表面の一部がＣ
ｏ3 Ｏ（4-d ）（ただし，Ｃｏ4+，ｄ＞０）よりなるＣ
ｏ3 Ｏ4 粒子（Ｃｏ・Ｃｏ2 Ｏ4 粒子）の集合体，つま
り，水素貯蔵Ｃｏ3 Ｏ4 粉末を得た。
ｏ3 Ｏ（4-d ）（ただし，Ｃｏ4+，ｄ＞０）よりなるＣ
ｏ3 Ｏ4 粒子（Ｃｏ・Ｃｏ2 Ｏ4 粒子）の集合体，つま
り，水素貯蔵Ｃｏ3 Ｏ4 粉末を得た。
【００３６】比較のため，未処理のＴｉＯ2 粉末，Ｃｏ
Ｏ粉末，Ｃｏ3 Ｏ4 粉末，Ｔｉ粉末およびＣｏ粉末に，
前記ボールミリングを施すことなく前記同様の熱処理を
施して熱処理ＴｉＯ2 粉末等を得た。
Ｏ粉末，Ｃｏ3 Ｏ4 粉末，Ｔｉ粉末およびＣｏ粉末に，
前記ボールミリングを施すことなく前記同様の熱処理を
施して熱処理ＴｉＯ2 粉末等を得た。
【００３７】Ｂ．水素の貯蔵・放出
実施例１，Ｃ項で述べた方法と同様の方法で，水素貯蔵
ＣｏＯ粉末等について水素放出量を定量化したところ，
表１の結果を得た。
ＣｏＯ粉末等について水素放出量を定量化したところ，
表１の結果を得た。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１よりボールミリングおよび熱処理を併
用することの意義が明らかである。
用することの意義が明らかである。
【００４０】図５（ａ）に示すように，表面の全部が金
属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料粒子２の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｗが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合におけ
る化学量論に基づく酸素原子Ｏの数であるものを用意
し，その集合体から，図５（ｂ）に示すように，表面の
全部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒子１の集合体であ
って，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子
Ｏの数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合にお
ける化学量論に基づく酸素原子Ｏの数をｗとしたとき，
ｙ＜ｗである水素貯蔵粉末を得ることもできる。
属酸化物ＭｘＯｗよりなる原料粒子２の集合体であっ
て，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子Ｏ
の数ｗが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合におけ
る化学量論に基づく酸素原子Ｏの数であるものを用意
し，その集合体から，図５（ｂ）に示すように，表面の
全部が金属酸化物ＭｘＯｙよりなる粒子１の集合体であ
って，金属原子Ｍの数ｘがｘ≧１であり，また酸素原子
Ｏの数ｙが，金属原子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合にお
ける化学量論に基づく酸素原子Ｏの数をｗとしたとき，
ｙ＜ｗである水素貯蔵粉末を得ることもできる。
【００４１】なお，水素貯蔵粉末において，粒子の内部
および表面全部，つまり粒子全体が金属酸化物ＭｘＯｙ
より構成されていてもよい。
および表面全部，つまり粒子全体が金属酸化物ＭｘＯｙ
より構成されていてもよい。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば，前記のように構成する
ことによって，常圧下にて水素の貯蔵を行い，また室温
付近から水素の放出を行うことが可能な，水素貯蔵粉末
を提供することができる。
ことによって，常圧下にて水素の貯蔵を行い，また室温
付近から水素の放出を行うことが可能な，水素貯蔵粉末
を提供することができる。
【００４３】また本発明によれば，前記水素貯蔵粉末を
容易に得ることが可能な製造方法を提供することができ
る。
容易に得ることが可能な製造方法を提供することができ
る。
【図１】水素貯蔵粉末を構成する粒子の正面図である。
【図２】原料粒子の正面図である。
【図３】水素貯蔵ＴｉＨ2 粉末の製造工程図である。
【図４】各種粉末のＸ線回折図である。
【図５】水素貯蔵粉末の製造工程図である。
１……粒子
２……原料粒子
３……ＴｉＨ2 粒子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０１Ｇ 51/04 Ｃ０１Ｇ 51/04
(72)発明者 後藤 肇
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会
社本田技術研究所内
(72)発明者 古田 照実
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会
社本田技術研究所内
Ｆターム(参考） 4G042 DA01 DB18 DC03 DE03
4G047 CA02 CB08 CC03 CD03
4G048 AA02 AB04 AB05 AC08 AD03
AE05
4G066 AA06D AA15B AA23B AA25B
AA27B BA09 CA38 FA18
FA33 FA34 FA35
4G140 AA34 AA42
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも表面の一部が金属酸化物Ｍｘ
Ｏｙよりなる粒子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘ
がｘ≧１であり，また酸素原子Ｏの数ｙが，前記金属原
子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合における化学量論に基づ
く酸素原子Ｏの数をｗとしたとき，ｙ＜ｗであることを
特徴とする水素貯蔵粉末。 - 【請求項２】 前記金属原子ＭはＣｏ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｍ
ｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＣｕおよびＺｒから選択される一種で
ある，請求項１項記載の水素貯蔵粉末。 - 【請求項３】 少なくとも表面の一部が金属酸化物Ｍｘ
Ｏｗよりなる粒子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘ
がｘ≧１であり，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原
子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合における化学量論に基づ
く酸素原子Ｏの数であるものを用意し，前記集合体に水
素圧Ｐが０．１ＭＰａ≦Ｐ≦１０ＭＰａの雰囲気下でボ
ールミリング処理を施して，酸素原子Ｏの数ｗをｙに減
じることにより前記金属酸化物ＭｘＯｗを，金属酸化物
ＭｘＯｙに変換された粒子の集合体を得ることを特徴と
する水素貯蔵粉末の製造方法。 - 【請求項４】 少なくとも表面の一部が金属酸化物Ｍｘ
Ｏｗよりなる粒子の集合体であって，金属原子Ｍの数ｘ
がｘ≧１であり，また酸素原子Ｏの数ｗが，前記金属原
子Ｍと酸素原子Ｏとの化学結合における化学量論に基づ
く酸素原子Ｏの数であるものを用意し，前記集合体に大
気中にてボールミリングを施し，次いで前記集合体に，
真空度Ｄｖが１０-9Ｔｏｒｒ≦Ｄｖ≦１０-3Ｔｏｒｒ，
加熱温度Ｔが６００℃≦Ｔ≦９００℃，加熱時間ｔが
０．５時間≦ｔ≦３時間の条件下で熱処理を施して，酸
素原子Ｏの数ｗをｙに減じることにより前記金属酸化物
ＭｘＯｗを，金属酸化物ＭｘＯｙに変換された粒子の集
合体を得ることを特徴とする水素貯蔵粉末の製造方法。 - 【請求項５】 前記金属原子ＭはＣｏ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｍ
ｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＣｕおよびＺｒから選択される一種で
ある，請求項３または４記載の水素貯蔵粉末の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149612A JP2003342006A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 水素貯蔵粉末およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149612A JP2003342006A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 水素貯蔵粉末およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342006A true JP2003342006A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29767720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149612A Pending JP2003342006A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 水素貯蔵粉末およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003342006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005535546A (ja) * | 2002-06-25 | 2005-11-24 | ザルスカ、アリクジャ | 水素移動を含む活性金属−水素−電気陰性元素錯体に基づく新規なタイプの触媒材料 |
| CN100393628C (zh) * | 2006-08-25 | 2008-06-11 | 西北大学 | 单金属或双金属掺杂的纳米级改性四氧化三铁固体储氢材料及其制备方法 |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149612A patent/JP2003342006A/ja active Pending
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| JP2005535546A (ja) * | 2002-06-25 | 2005-11-24 | ザルスカ、アリクジャ | 水素移動を含む活性金属−水素−電気陰性元素錯体に基づく新規なタイプの触媒材料 |
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