JP2007145680A - Hydrogen generating material and hydrogen generating method - Google Patents

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Masatoshi Shibata
雅敏 柴田
Hisanori Yamane
久典 山根
Atsunori Kamegawa
厚則 亀川
Michiko Nagata
享子 永田
Masuo Okada
益男 岡田
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Tohoku University NUC
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Tohoku University NUC
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen generating material capable of generating hydrogen even at low temperature and capable of preserving the hydrogen in a solid state. <P>SOLUTION: The hydrogen generating material comprises a metal amide and metal hydroxide. The hydrogen generating material is heated, and the metal amide and metal hydroxide are reacted, so as to generate hydrogen. Since the reaction between the metal amide and metal hydroxide progresses at a temperature lower than 320°C, the amount of the energy used for hydrogen generation can be reduced compared with the conventional case, and also, a hydrogen generator provided with the hydrogen generating material can be miniaturized. Since the hydrogen is preserved in a solid state in the hydrogen generating material before the heating, namely, the hydrogen is, as a constituting element, taken into the metal amide and metal hydroxide as solid substances, the weight and size of the whole device can be compacted without imparting high pressure resistance to the hydrogen generator provided with the hydrogen generating material. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、水素発生材料および水素発生方法に関する。   The present invention relates to a hydrogen generating material and a hydrogen generating method.

従来、例えば燃料電池の燃料等に用いられる水素を発生させる技術として、高圧ボンベを用いる方法や、液体水素を気化させる方法、水素発生材料や水素貯蔵物質を加熱する方法、炭化水素の水蒸気改質法などが知られている。中でも、水素発生材料を加熱する方法は簡便であり、当該方法を利用した水素発生装置は小規模であるため、移動体に載置する場合などに適している。このような水素発生方法においては、水素発生材料の水素放出温度が低い程、水素発生に必要な消費エネルギーを低減でき、かつ、水素発生装置の小型化に寄与できるため好ましい。   Conventionally, for example, as a technique for generating hydrogen used in fuel for fuel cells, a method using a high-pressure cylinder, a method for vaporizing liquid hydrogen, a method for heating a hydrogen generating material or a hydrogen storage material, steam reforming of hydrocarbons Laws are known. Among them, the method for heating the hydrogen generating material is simple, and the hydrogen generating apparatus using the method is small, and is suitable for mounting on a moving body. In such a hydrogen generation method, the lower the hydrogen release temperature of the hydrogen generation material, the lower the energy consumption required for hydrogen generation, and the smaller the hydrogen generation apparatus, the better.

ここで、上記水素発生材料としては、例えば、希土類系やチタン系、バナジウム系、マグネシウム系等を中心とする金属材料、アラネート水素化物(例えば、水素化ナトリウムアルミニウム(NaAlH)や水素化リチウムアルミニウム(LiAlH))等の軽量無機化合物、カーボン等の種々の材料が知られている。また、リチウムアミド(LiNH)を水素発生材料として用い、下記(1)および(2)の反応を経て水素を発生させる方法も報告されている(例えば、非特許文献1参照)。 Here, as the hydrogen generating material, for example, metal materials mainly including rare earth, titanium, vanadium, magnesium, etc., alanate hydride (for example, sodium aluminum hydride (NaAlH 4 ), lithium aluminum hydride) Various materials such as lightweight inorganic compounds such as (LiAlH 4 )) and carbon are known. In addition, a method for generating hydrogen through the following reactions (1) and (2) using lithium amide (LiNH 2 ) as a hydrogen generating material has also been reported (for example, see Non-Patent Document 1).

〔化学式〕
LiNH+2LiH=LiNH+LiH+H…(1)
LiNH+LiH=LiN+H…(2)
〔Chemical formula〕
LiNH 2 + 2LiH = Li 2 NH + LiH + H 2 (1)
Li 2 NH + LiH = Li 3 N + H 2 (2)

上記非特許文献1では、上記式(1)における水素発生材料としてのLiNHを、窒化リチウム(LiN)の水素化によって合成する旨が記載されている。また、水素の放出特性として、上記式(1)の反応は200℃以上で進行し始め、上記式(2)の反応は約320℃以上で進行し始めることが示されている。 Non-Patent Document 1 describes that LiNH 2 as a hydrogen generating material in the above formula (1) is synthesized by hydrogenation of lithium nitride (Li 3 N). Further, as the hydrogen release characteristics, it is shown that the reaction of the above formula (1) starts to proceed at 200 ° C. or higher, and the reaction of the above formula (2) starts to proceed at about 320 ° C. or higher.

この他、水素発生材料としてのLiAlHと、液体として貯蔵したアンモニア(NH)とを反応させ、水素を発生させる装置が知られている(例えば、非特許文献2参照)。 In addition, an apparatus for generating hydrogen by reacting LiAlH 4 as a hydrogen generating material with ammonia (NH 3 ) stored as a liquid is known (see, for example, Non-Patent Document 2).

Ping Chen et al., Interaction of hydrogen with metalnitrides and imides, NATURE Vol.420, 21 NOVEMBER 2002, p302〜304Ping Chen et al., Interaction of hydrogen with metalnitrides and imides, NATURE Vol.420, 21 NOVEMBER 2002, p302 ~ 304 Nicholas Sifer, Kristopher Gardner, “An analysis of hydrogen production ammonia hydride hydrogen generators for use in military fuel cell environments.”, Journal of Power Sources, 132, 135-138(2004).Nicholas Sifer, Kristopher Gardner, “An analysis of hydrogen production ammonia hydride hydrogen generators for use in military fuel cell environments.”, Journal of Power Sources, 132, 135-138 (2004).

しかしながら、上記非特許文献1に記載の水素発生方法では、上記式(2)に示す反応は約320℃以上の高温下でなければ進行しない。このため、当該水素発生方法を利用する水素発生装置には十分な耐熱性を付与しなければならず、装置全体が大掛かりなものとなってしまう。また、水素発生に際して、加熱に要するエネルギー量も大きくなってしまう。このような観点において、320℃よりも低温で水素を発生可能な水素発生材料の開発が望まれている。
一方、上記非特許文献2に記載の構成では、水素発生のために液体状のアンモニアが必要であるために、液体アンモニアを貯蔵する容器に十分な耐圧性を付与しなければならない。このため、装置全体の重量やサイズが大きくなってしまい、例えば移動体に搭載することが困難となるなど、実用性に乏しいものとなるおそれがある。この点、液体アンモニアを利用せずに水素を固体状態で保存できれば、当該問題が生じることがない。
However, in the hydrogen generation method described in Non-Patent Document 1, the reaction represented by the above formula (2) does not proceed unless the temperature is about 320 ° C. or higher. For this reason, sufficient heat resistance must be given to the hydrogen generator using the hydrogen generation method, and the entire apparatus becomes large. In addition, when hydrogen is generated, the amount of energy required for heating increases. From such a viewpoint, development of a hydrogen generating material capable of generating hydrogen at a temperature lower than 320 ° C. is desired.
On the other hand, in the configuration described in Non-Patent Document 2, since liquid ammonia is required for hydrogen generation, a sufficient pressure resistance must be imparted to a container for storing liquid ammonia. For this reason, the weight and size of the entire apparatus are increased, and it may be difficult to mount the apparatus on a moving body, for example, and may become impractical. In this regard, if hydrogen can be stored in a solid state without using liquid ammonia, the problem does not occur.

本発明の目的は、上記した問題に鑑みて、低温でも水素を発生できかつ水素を固体状態で保存できる水素発生材料および水素発生方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a hydrogen generating material and a hydrogen generating method capable of generating hydrogen even at a low temperature and storing hydrogen in a solid state.

上記目的を達するために、本発明の水素発生材料は、金属アミドと金属水素化物とを含んで構成され、加熱により前記金属アミドと前記金属水素化物とが反応して、水素を発生させることを特徴とする。
このような本発明によれば、金属アミドと金属水素化物との反応が320℃より低温でも進行可能であるので、従来よりも水素発生に使用するエネルギー量を低減でき、かつ、当該水素発生材料を備えた水素発生装置を小型化できる。また、水素は、加熱前の水素発生材料において固体状態で保存されている、すなわち、固体物質である金属アミドおよび金属水素化物に構成元素として取り込まれている。このため、当該水素発生材料を備えた水素発生装置に大きな耐圧性を付与することもなく、装置全体の重量やサイズをコンパクト化できる。
In order to achieve the above object, the hydrogen generating material of the present invention includes a metal amide and a metal hydride, and the metal amide and the metal hydride react with each other by heating to generate hydrogen. Features.
According to the present invention, since the reaction between the metal amide and the metal hydride can proceed even at a temperature lower than 320 ° C., the amount of energy used for hydrogen generation can be reduced as compared with the prior art, and the hydrogen generating material can be used. The hydrogen generator equipped with can be reduced in size. Further, hydrogen is stored in a solid state in the hydrogen generating material before heating, that is, it is incorporated as a constituent element in the metal amide and metal hydride which are solid substances. For this reason, the weight and size of the whole apparatus can be made compact, without giving a big pressure | voltage resistance to the hydrogen generator provided with the said hydrogen generating material.

ここで、金属アミドの金属としては、例えば、アルカリ金属(Li,Na,K、Rbなど)、アルカリ土類金属(Be,Mg,Ca,Srなど)、Sc,Y,希土類金属(La,Ce、Nd,Sm,Eu、Gd)、3B族金属(B,Al、Gaなど)、4B族金属(C,Si、Geなど)などが挙げられる。
そして、本発明では、前記金属アミドは2種以上の金属を含む金属アミドであることが望ましい。このような2種以上の金属を含む金属アミドとしては、例えば、LiB(NH、LiAl(NH、LiNa(NH、LiNa(NH、LiNa(NH、NaB(NH、NaAl(NHなどが挙げられる。さらに、本発明では、前記金属アミドはLiおよびAlを含む金属アミドであることが好ましく、特にLiAl(NHが望ましい。
このような本発明によれば、320℃よりも低温でも水素を発生でき、かつ、水素を固体状態で保存できる。特に、金属アミドとしてLiAl(NHを使用した場合、160℃程度でも水素を発生することが可能であるので、水素発生に当たっての消費エネルギーを大幅に低減でき、水素発生装置をよりコンパクト化できる。
Here, examples of the metal of the metal amide include alkali metals (Li, Na, K, Rb, etc.), alkaline earth metals (Be, Mg, Ca, Sr, etc.), Sc, Y, rare earth metals (La, Ce). , Nd, Sm, Eu, Gd), 3B group metals (B, Al, Ga, etc.), 4B group metals (C, Si, Ge, etc.) and the like.
In the present invention, the metal amide is preferably a metal amide containing two or more metals. Examples of such metal amides containing two or more metals include LiB (NH 2 ) 4 , LiAl (NH 2 ) 4 , LiNa 2 (NH 2 ) 3 , Li 3 Na (NH 2 ) 4 , Li 5. Na (NH 2 ) 6 , NaB (NH 2 ) 2 , NaAl (NH 2 ) 2 and the like can be mentioned. Furthermore, in the present invention, the metal amide is preferably a metal amide containing Li and Al, and particularly LiAl (NH 2 ) 4 is desirable.
According to the present invention, hydrogen can be generated even at a temperature lower than 320 ° C., and hydrogen can be stored in a solid state. In particular, when LiAl (NH 2 ) 4 is used as the metal amide, hydrogen can be generated even at about 160 ° C., so that the energy consumed for hydrogen generation can be greatly reduced, and the hydrogen generation apparatus can be made more compact. it can.

このような金属アミドの合成方法としては、窒化物の水素化によって合成する方法や、金属とアンモニアの反応によって合成する方法などが例示できるが、本発明においては、前記金属アミドは金属とアンモニアの反応によって合成することが望ましい。この場合、水素発生材料を構成する金属アミドを高収率で得られるので、水素発生材料の製造コストを低減できる。当該金属アミドの合成方法としては、例えば下記(a)〜(c)の方法が挙げられる。   Examples of the method for synthesizing such metal amides include a method of synthesizing by hydrogenation of nitride and a method of synthesizing by reaction of metal and ammonia. In the present invention, the metal amide is composed of metal and ammonia. It is desirable to synthesize by reaction. In this case, since the metal amide constituting the hydrogen generating material can be obtained with high yield, the manufacturing cost of the hydrogen generating material can be reduced. Examples of the method for synthesizing the metal amide include the following methods (a) to (c).

(a)金属を液体アンモニアに溶解させ反応させる。この場合、反応温度は−40〜400℃、圧力は0.01〜500MPa、反応時間は0.01〜500時間とすることが好ましい。なお、−40℃よりも低温では反応速度が小さく、400℃よりも高温では金属アミドの分解反応も同時に進行する。また、0.01MPaよりも低圧ではアンモニアが液体状態を維持できないため良好に反応が進行せず、500MPaよりも高圧では耐圧材料が高価なため現実的ではない。そして、0.01時間よりも短い反応時間では反応が充分に進行せず、500時間よりも長い反応時間では生産性に問題がある。 (A) A metal is dissolved in liquid ammonia and reacted. In this case, the reaction temperature is preferably −40 to 400 ° C., the pressure is 0.01 to 500 MPa, and the reaction time is preferably 0.01 to 500 hours. Note that the reaction rate is low at a temperature lower than −40 ° C., and the decomposition reaction of the metal amide proceeds simultaneously at a temperature higher than 400 ° C. Further, since the ammonia cannot be maintained in a liquid state at a pressure lower than 0.01 MPa, the reaction does not proceed satisfactorily, and at a pressure higher than 500 MPa, the pressure resistant material is expensive, which is not realistic. The reaction does not proceed sufficiently when the reaction time is shorter than 0.01 hours, and the productivity is problematic when the reaction time is longer than 500 hours.

(b)金属をアンモニア雰囲気で反応させる。この場合、反応温度は0〜500℃、圧力は0.01〜500MPa、反応時間は0.01〜500時間とすることが好ましい。なお、0℃よりも低温では反応速度が小さく、500℃よりも高温では金属アミドの分解反応が同時に進行する。また、0.01MPaよりも低圧では反応速度が低いため良好に反応が進行せず、500MPaよりも高圧では耐圧材料が高価なため現実的ではない。そして、0.01時間よりも短い反応時間では反応が充分に進行せず、500時間よりも長い反応時間では生産性に問題がある。 (B) The metal is reacted in an ammonia atmosphere. In this case, the reaction temperature is preferably 0 to 500 ° C., the pressure is 0.01 to 500 MPa, and the reaction time is preferably 0.01 to 500 hours. The reaction rate is low at a temperature lower than 0 ° C., and the decomposition reaction of the metal amide proceeds simultaneously at a temperature higher than 500 ° C. In addition, the reaction rate is low at a pressure lower than 0.01 MPa, so that the reaction does not proceed well. At a pressure higher than 500 MPa, the pressure resistant material is expensive, which is not realistic. The reaction does not proceed sufficiently when the reaction time is shorter than 0.01 hours, and the productivity is problematic when the reaction time is longer than 500 hours.

(c)金属塩(塩化物、臭化物、ヨウ化物など、好ましくは塩化物)を液体アンモニアに溶解させ反応させる。この場合、反応温度は−40〜400℃、圧力は0.01〜500MPa、反応時間は0.01〜500時間とすることが好ましい。なお、−40℃よりも低温では反応速度が小さく、400℃よりも高温では金属アミドの分解反応が同時に進行する。また、0.01MPaよりも低圧ではアンモニアが液体状態を維持できないため良好に反応が進行せず、500MPaよりも高圧では耐圧材料が高価なため現実的ではない。そして、0.01時間よりも短い反応時間では反応が充分に進行せず、500時間よりも長い反応時間では生産性に問題がある。反応後、副生する塩化アンモニウム等の塩を昇華などによって取り除く。 (C) A metal salt (chloride, bromide, iodide, etc., preferably chloride) is dissolved in liquid ammonia and reacted. In this case, the reaction temperature is preferably −40 to 400 ° C., the pressure is 0.01 to 500 MPa, and the reaction time is preferably 0.01 to 500 hours. The reaction rate is low at temperatures lower than −40 ° C., and the metal amide decomposition reaction proceeds simultaneously at temperatures higher than 400 ° C. Further, since the ammonia cannot be maintained in a liquid state at a pressure lower than 0.01 MPa, the reaction does not proceed satisfactorily, and at a pressure higher than 500 MPa, the pressure resistant material is expensive, which is not realistic. And reaction time does not advance fully in reaction time shorter than 0.01 hour, and there exists a problem in productivity in reaction time longer than 500 hours. After the reaction, a salt such as ammonium chloride formed as a by-product is removed by sublimation or the like.

また、金属水素化物の金属としては、例えば、アルカリ金属(Li,Na,K、Rbなど)、アルカリ土類金属(Be,Mg,Ca,Srなど)、Sc,Y,希土類金属(La,Ce、Nd,Sm,Eu、Gd)、3B族金属(B,Al、Gaなど)、4B族金属(C,Si、Geなど)などが挙げられる。そして、本発明では、前記金属水素化物は2種以上の金属を含む金属水素化物であることが望ましい。このような2種以上の金属を含む金属水素化物としては、例えば、LiBH、LiAlH、LiAlH、(Li、Na)AlH、NaBH、NaAlHなどが挙げられる。さらに、本発明では、前記金属水素化物はLiおよびAlを含む金属水素化物であることが好ましく、特にLiAlHやLiAlHが望ましい。
このような本発明によれば、320℃よりも低温でも水素を発生でき、かつ、水素を固体状態で保存できる。特に、金属水素化物としてLiAlHを使用した場合、160℃程度で水素を発生することが可能となるので、水素発生に当たっての消費エネルギーを大幅に低減でき、水素発生装置をよりコンパクト化できる。
Examples of the metal hydride include alkali metals (Li, Na, K, Rb, etc.), alkaline earth metals (Be, Mg, Ca, Sr, etc.), Sc, Y, rare earth metals (La, Ce). , Nd, Sm, Eu, Gd), 3B group metals (B, Al, Ga, etc.), 4B group metals (C, Si, Ge, etc.) and the like. In the present invention, the metal hydride is preferably a metal hydride containing two or more metals. Examples of such metal hydrides containing two or more metals include LiBH 4 , LiAlH 4 , Li 3 AlH 6 , (Li, Na) AlH 4 , NaBH 4 , NaAlH 4, and the like. Furthermore, in the present invention, the metal hydride is preferably a metal hydride containing Li and Al, and LiAlH 4 and Li 3 AlH 6 are particularly desirable.
According to the present invention, hydrogen can be generated even at a temperature lower than 320 ° C., and hydrogen can be stored in a solid state. In particular, when LiAlH 4 is used as the metal hydride, it becomes possible to generate hydrogen at about 160 ° C., so that the energy consumed for hydrogen generation can be greatly reduced, and the hydrogen generator can be made more compact.

このような金属水素化物の合成方法としては、例えば金属を水素雰囲気で反応させる方法が例示できる。この場合、反応温度は0〜500℃、圧力は0.01〜50MPa、反応時間は0.01〜500時間とすることが好ましい。なお、0℃よりも低温では反応速度が小さく、500℃よりも高温では金属水素化物の分解反応が同時に進行する。また、0.01MPaよりも低圧では反応速度が低いため良好に反応が進行せず、500MPaよりも高圧では耐圧材料が高価なため現実的ではない。そして、0.01時間よりも短い反応時間では反応が充分に進行せず、500時間よりも長い反応時間では生産性に問題がある。
また、金属を2種類以上含む金属水素化物、例えばLiAlHは、LiHとAlClをジエチルエーテル中で反応させて合成することが好ましい。この場合、反応温度は−50℃〜ジエチルエーテルの沸点(34.6℃)までの範囲が望ましい。
As a method for synthesizing such a metal hydride, for example, a method of reacting a metal in a hydrogen atmosphere can be exemplified. In this case, the reaction temperature is preferably 0 to 500 ° C., the pressure is 0.01 to 50 MPa, and the reaction time is preferably 0.01 to 500 hours. The reaction rate is low at a temperature lower than 0 ° C., and the metal hydride decomposition reaction proceeds simultaneously at a temperature higher than 500 ° C. Further, the reaction rate is low at a pressure lower than 0.01 MPa, so that the reaction does not proceed well, and at a pressure higher than 500 MPa, the pressure resistant material is expensive, which is not realistic. And reaction time does not advance fully in reaction time shorter than 0.01 hour, and there exists a problem in productivity in reaction time longer than 500 hours.
Moreover, it is preferable to synthesize a metal hydride containing two or more kinds of metals, for example, LiAlH 4 by reacting LiH and AlCl 3 in diethyl ether. In this case, the reaction temperature is desirably in the range from −50 ° C. to the boiling point of diethyl ether (34.6 ° C.).

上記した本発明の水素発生材料には、前記金属アミドおよび前記金属水素化物に加えて、触媒機能物質が添加されていることが好ましい。これにより、金属アミドの分解反応や、金属水素化物とアンモニアによる水素発生反応を促進させることができる。したがって、水素発生材料の単位重量または単位体積あたりの水素発生量を高くすることができる。   In addition to the metal amide and the metal hydride, a catalyst functional substance is preferably added to the hydrogen generating material of the present invention described above. Thereby, decomposition reaction of metal amide and hydrogen generation reaction by metal hydride and ammonia can be promoted. Therefore, the hydrogen generation amount per unit weight or unit volume of the hydrogen generating material can be increased.

このような触媒機能物質としては、ホウ素(B)、炭素(C)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、イリジウム(Ir)、ネオジム(Nd)、ランタン(La)、カルシウム(Ca)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、珪素(Si)、ルテニウム(Ru)、モリブテン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、銀(Ag)から選ばれた1種もしくは2種以上の金属またはその化合物またはその合金、あるいは水素貯蔵合金であることが好ましい。このような場合、水素発生反応の促進効果を確実に得ることができる。
また、前記触媒機能物質は、前記金属水素化物に対して0.1質量%以上20質量%以下の範囲内で添加されていることが好ましい。このような場合、水素発生反応の促進効率を向上できる。なお、触媒機能物質の添加量が0.1質量%よりも低い場合は水素発生反応の促進効果が得られず、触媒機能物質の添加量が20質量%よりも高い場合は金属アミドと金属水素化物との反応を阻害してしまうおそれがある。
Such catalytic functional materials include boron (B), carbon (C), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium. (Rh), lithium (Li), sodium (Na), magnesium (Mg), potassium (K), iridium (Ir), neodymium (Nd), lanthanum (La), calcium (Ca), vanadium (V), titanium (Ti), chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), silicon (Si), ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), zirconium (Zr), hafnium (Hf), or one or more metals selected from silver (Ag), a compound thereof, an alloy thereof, or a hydrogen storage alloy. Door is preferable. In such a case, the effect of promoting the hydrogen generation reaction can be obtained with certainty.
Moreover, it is preferable that the said catalyst functional substance is added within the range of 0.1 mass% or more and 20 mass% or less with respect to the said metal hydride. In such a case, the promotion efficiency of the hydrogen generation reaction can be improved. In addition, when the addition amount of the catalyst functional material is lower than 0.1% by mass, the effect of promoting the hydrogen generation reaction cannot be obtained, and when the addition amount of the catalytic functional material is higher than 20% by mass, the metal amide and the metal hydrogen are obtained. There is a risk of inhibiting the reaction with the chemical.

以上のような本発明は、水素発生材料としてのみならず、水素発生方法としても成立し得るものである。すなわち、本発明の水素発生方法は、金属アミドと金属水素化物とを含んで構成された水素発生材料を加熱して、前記金属アミドと前記金属水素化物とを反応させて水素を発生させることを特徴とする。
このような本発明によれば、前述した水素発生材料と同様の効果を奏することができる。すなわち、320℃より低温でも水素を発生でき、かつ、水素を固体状態で保存できる。
The present invention as described above can be established not only as a hydrogen generating material but also as a hydrogen generating method. That is, the hydrogen generation method of the present invention is to heat a hydrogen generating material composed of a metal amide and a metal hydride to react the metal amide with the metal hydride to generate hydrogen. Features.
According to the present invention as described above, the same effects as those of the hydrogen generating material described above can be obtained. That is, hydrogen can be generated even at a temperature lower than 320 ° C., and hydrogen can be stored in a solid state.

以下、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態の水素発生材料は、LiおよびAlを含む金属アミドとしてのリチウムアルミニウムアミド(LiAl(NH)と、LiおよびAlを含む金属水素化物としての水素化リチウムアルミニウム(LiAlH)と、触媒機能物質とを含んで構成されている。これら、金属アミド、金属水素化物、触媒機能物質はそれぞれ粉状に形成されて、十分に混合された状態で反応容器内に封入されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The hydrogen generating material of the present embodiment includes lithium aluminum amide (LiAl (NH 2 ) 4 ) as a metal amide containing Li and Al, and lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ) as a metal hydride containing Li and Al. And a catalytic functional substance. These metal amide, metal hydride, and catalytic function substance are each formed in powder form and sealed in a reaction vessel in a sufficiently mixed state.

LiAl(NHは、例えば、金属Liおよび金属Alを液体アンモニアに溶解させ反応させることにより合成されている。当該合成反応において、温度は−40〜400℃、圧力は0.01kPa〜500MPa、反応時間は0.01〜500時間の範囲内とする。例えば、−34℃以下で金属Liおよび金属Alを液体アンモニアに溶解させた後、80℃に過熱して72時間反応させた場合、原材料の金属Li40mgに対して、約450mgのLiAl(NHが生成される。
LiAlHは、例えば、水素化リチウム(LiH)と塩化アルミニウム(AlCl)をジエチルエーテル中で反応させることにより合成されている。当該合成反応において、温度は−50℃〜ジエチルエーテルの沸点(34.6度)までの範囲内とする。
触媒機能物質は、例えばTiClである。このような触媒機能物質は、金属水素化物であるLiAlHに対して0.1質量%以上20質量%以下の範囲内で添加されている。
LiAl (NH 2 ) 4 is synthesized, for example, by dissolving metal Li and metal Al in liquid ammonia and reacting them. In the synthesis reaction, the temperature is −40 to 400 ° C., the pressure is 0.01 kPa to 500 MPa, and the reaction time is 0.01 to 500 hours. For example, when metal Li and metal Al are dissolved in liquid ammonia at −34 ° C. or lower and then heated to 80 ° C. and allowed to react for 72 hours, about 450 mg of LiAl (NH 2 ) with respect to 40 mg of raw material metal Li 4 is generated.
LiAlH 4 is synthesized, for example, by reacting lithium hydride (LiH) and aluminum chloride (AlCl 3 ) in diethyl ether. In the synthesis reaction, the temperature is in the range from −50 ° C. to the boiling point of diethyl ether (34.6 degrees).
The catalytic functional substance is, for example, TiCl 3 . Such a catalyst functional substance is added in the range of 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to LiAlH 4 which is a metal hydride.

上記した本実施形態の水素発生材料を用いた水素発生方法は、上記水素発生材料が封入された反応容器を、所定の温度(好ましくは30〜500℃、さらに好ましくは100〜300℃)まで加熱することにより実施される。これにより、金属アミド(LiAl(NH))と金属水素化物(LiAlH)との間で下記(3)に示す反応が進行し、水素が発生する。下記(3)に示す反応は、160℃程度で進行可能であり、かつ、反応速度も非常に高いものとなる。また、下記(3)に示す反応は、100℃程度以下では反応が進行しない可能性がある。このことは、後述する実施例においても確認されている。 In the hydrogen generation method using the hydrogen generating material of the present embodiment described above, the reaction vessel in which the hydrogen generating material is sealed is heated to a predetermined temperature (preferably 30 to 500 ° C., more preferably 100 to 300 ° C.). It is carried out by doing. As a result, the reaction shown in (3) below proceeds between the metal amide (LiAl (NH 2 ) 4 ) and the metal hydride (LiAlH 4 ) to generate hydrogen. The reaction shown in the following (3) can proceed at about 160 ° C., and the reaction rate is very high. In addition, the reaction shown in (3) below may not proceed at a temperature of about 100 ° C. or lower. This is also confirmed in the examples described later.

〔化学式〕
3LiAlH+3LiAl(NH)→6LiNH+2Al(NH)+2Al+9H…(3)
〔Chemical formula〕
3LiAlH 4 + 3LiAl (NH 2 ) 4 → 6LiNH 2 + 2Al 2 (NH) 3 + 2Al + 9H 2 (3)

このような本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
本実施形態の水素発生材料は、LiAl(NH)と、LiAlHと、触媒機能物質とを含んで構成されており、加熱によりLiAl(NH)とLiAlHとが上記式(3)に示す反応をして、水素を発生させる。このような上記式(3)に示す反応は160℃程度で進行可能であるので、従来よりも水素発生に使用するエネルギーを低減でき、かつ、当該水素発生材料を備えた水素発生装置を小型化できる。さらに、上記式(3)に示す反応は高い反応速度で進行するので、所望の量の水素を瞬時に生成可能な水素発生装置を提供できる。
また、水素は、加熱前の水素発生材料において固体状態で保存されている、すなわち、固体物質であるLiAl(NH)およびLiAlHに構成元素として取り込まれている。このため、当該水素発生材料を備えた水素発生装置に大きな耐圧性を付与することもなく、装置全体の重量やサイズをコンパクト化できる。
さらに、触媒機能物質をLiAlHに対して0.1質量%以上20質量%以下の範囲内で添加しているので、LiAl(NH)の分解反応や、LiAlHとアンモニアによる水素発生反応を促進させることができる。したがって、水素発生材料の単位重量または単位体積あたりの水素発生量を高くすることができる。
そして、本実施形態では、金属アミド、金属水素化物および触媒機能物質はそれぞれ粉状に形成されて、十分に混合された状態で反応容器内に封入されているという構成なので、水素発生材料の調整が容易であり、かつ、水素発生反応が良好に進行する。また、100℃よりも低温では水素発生反応が進行しないので水素発生材料を常温でも管理でき、水素発生材料を反応容器内に封入した状態で容易に運搬できる。したがって、本実施形態の水素発生材料およびこれを備えた水素発生装置は、例えば移動体に搭載する場合などに好適に利用できる。
According to such this embodiment, the following effects can be obtained.
The hydrogen generating material of the present embodiment is configured to include LiAl (NH 2 ) 4 , LiAlH 4, and a catalytic functional material, and LiAl (NH 2 ) 4 and LiAlH 4 are converted into the above formula (3) by heating. ) To generate hydrogen. Since the reaction represented by the above formula (3) can proceed at about 160 ° C., the energy used for hydrogen generation can be reduced as compared with the prior art, and the hydrogen generator equipped with the hydrogen generating material can be downsized. it can. Furthermore, since the reaction represented by the above formula (3) proceeds at a high reaction rate, a hydrogen generator capable of instantaneously generating a desired amount of hydrogen can be provided.
Further, hydrogen is stored in a solid state in the hydrogen generating material before heating, that is, it is incorporated as a constituent element in LiAl (NH 2 ) 4 and LiAlH 4 which are solid substances. For this reason, the weight and size of the whole apparatus can be made compact, without giving a big pressure | voltage resistance to the hydrogen generator provided with the said hydrogen generating material.
Furthermore, since the catalyst functional substance is added in the range of 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to LiAlH 4 , decomposition reaction of LiAl (NH 2 ) 4 , hydrogen generation reaction by LiAlH 4 and ammonia Can be promoted. Therefore, the hydrogen generation amount per unit weight or unit volume of the hydrogen generating material can be increased.
In this embodiment, the metal amide, the metal hydride, and the catalytic functional substance are each formed in a powder form and sealed in the reaction vessel in a sufficiently mixed state. The hydrogen generation reaction proceeds well. Further, since the hydrogen generating reaction does not proceed at a temperature lower than 100 ° C., the hydrogen generating material can be managed even at room temperature, and can be easily transported in a state where the hydrogen generating material is sealed in the reaction vessel. Therefore, the hydrogen generating material of this embodiment and the hydrogen generating apparatus provided with the same can be suitably used, for example, when mounted on a moving body.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、金属アミドとしてLiAl(NHを使用し、金属水素化物としてLiAlHを使用し、さらに、触媒機能物質を添加する構成を例示したが、これに限定されない。すなわち、金属アミドと金属水素化物との反応により水素を発生させるものであれば金属アミドおよび金属水素化物に含まれる金属の種類はいずれでも構わない。このような場合でも、水素発生材料は固体物質で得られ、かつ、低温でも水素を発生可能となる。また、水素発生材料に触媒機能物質を添加しない構成としてもよく、この場合、水素発生材料は固体物質で得られ、水素発生反応速度が向上されないものの低温でも水素発生反応が進行する。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which LiAl (NH 2 ) 4 is used as the metal amide, LiAlH 4 is used as the metal hydride, and a catalyst functional substance is added is exemplified, but the present invention is not limited thereto. That is, any metal may be used in the metal amide and the metal hydride as long as hydrogen is generated by the reaction between the metal amide and the metal hydride. Even in such a case, the hydrogen generating material is obtained as a solid substance, and hydrogen can be generated even at a low temperature. In addition, the catalyst generating substance may not be added to the hydrogen generating material. In this case, the hydrogen generating material is obtained as a solid substance and the hydrogen generating reaction proceeds even at a low temperature although the hydrogen generating reaction rate is not improved.

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
(1)金属アミドの合成
(1-1)LiNHの合成
総容量20mlのステンレス容器に金属Li40mgを入れ、容器を−34℃以下に冷却しながら、アンモニアガスを導入して液化させ、金属を溶解させた。その後、このステンレス容器を80℃に加熱して72時間保持した。所定時間経過後降温して、この容器からアンモニアをガスとして除去した。結果、約80mgのLiNHを得られ、収率は60.5%であった(Li換算)。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(1) Synthesis of metal amide
(1-1) Synthesis of LiNH 2 40 mg of metal Li was put into a stainless steel container having a total capacity of 20 ml, and while cooling the container to −34 ° C. or lower, ammonia gas was introduced and liquefied to dissolve the metal. Thereafter, the stainless steel container was heated to 80 ° C. and held for 72 hours. The temperature was lowered after a predetermined time, and ammonia was removed from the container as a gas. As a result, about 80 mg of LiNH 2 was obtained, and the yield was 60.5% (in terms of Li).

(1-2)LiAl(NHの合成
総容量20mlのステンレス容器に金属Li40mgと金属Al156mgを入れ、容器を−34℃以下に冷却しながら、アンモニアガスを導入して液化させ、金属を溶解させた。その後、このステンレス容器を80℃に加熱して72時間保持した。所定時間経過後降温して、この容器からアンモニアをガスとして除去した。結果、約450mgのLiAl(NHを得られ、収率は79.7%であった(Li換算)。
(1-2) Synthesis of LiAl (NH 2 ) 4 Into a stainless steel container with a total capacity of 20 ml, 40 mg of metal Li and 156 mg of metal Al are put, and while cooling the container to −34 ° C. or lower, ammonia gas is introduced and liquefied. Dissolved. Thereafter, the stainless steel container was heated to 80 ° C. and held for 72 hours. The temperature was lowered after a predetermined time, and ammonia was removed from the container as a gas. As a result, about 450 mg of LiAl (NH 2 ) 4 was obtained, and the yield was 79.7% (Li conversion).

上記(1-1)および(1-2)において、LiNHおよびLiAl(NHの収率は共に60%を超える高い値となった。これより、金属アミドは金属とアンモニアの反応によって合成することが好適であることが分かる。また、上記(1-1)および(1-2)の結果を比較すると、LiAl(NHの方がより高い収率で得られており、金属アミドは、2種以上の金属を含む金属アミド、特に、LiおよびAlを含む金属アミドであることが好ましいことが分かる。 In the above (1-1) and (1-2), the yields of LiNH 2 and LiAl (NH 2 ) 4 were both high values exceeding 60%. From this, it can be seen that the metal amide is preferably synthesized by the reaction of the metal and ammonia. Further, comparing the results of (1-1) and (1-2) above, LiAl (NH 2 ) 4 was obtained in a higher yield, and the metal amide contained two or more metals. It can be seen that metal amides are preferred, particularly those containing Li and Al.

(2)実施例1
上記(1-2)にて合成したLiAl(NH681mgとAldrich社製のLiAlH275.7mgとを乳鉢でよく混合して(実施例1)、その一部を用いてAr気流中でDSC(Differential Scanning Calorimetry)の測定を行った。図1にDSCの測定結果を示し、図2に反応の前後におけるXRD(X-ray Diffractometer)測定結果を示す。なお、図2において、図中下方のパターンは加熱前の試料に対応し、図中中央のパターンは170℃まで加熱した後の試料に対応し、図中上方のパターンは420℃まで加熱した後の試料に対応する。
(2) Example 1
681 mg of LiAl (NH 2 ) 4 synthesized in the above (1-2) and 275.7 mg of LiAlH 4 manufactured by Aldrich were mixed well in a mortar (Example 1), and a part of the mixture was used in an Ar stream. DSC (Differential Scanning Calorimetry) was measured. FIG. 1 shows DSC measurement results, and FIG. 2 shows XRD (X-ray Diffractometer) measurement results before and after the reaction. In FIG. 2, the lower pattern in the figure corresponds to the sample before heating, the middle pattern in the figure corresponds to the sample after heating to 170 ° C., and the upper pattern in the figure after heating to 420 ° C. Corresponds to the sample.

図1より、160℃前後において大きな発熱のピークが観測された。これより、LiAl(NHとLiAlHとは160℃程度で完全に反応し、また、図1の曲線の幅が狭小なことから反応速度が非常に高いものであることが分かった。そして、130℃付近に吸熱のピークが観察されることから、100℃程度以下では反応が進行しない可能性があるものと思われる。
図2において、反応前(図中下方)の試料では、LiAl(NHおよびLiNHを示すピークが主に観察される。そして、170℃まで加熱した後(図中中央)の試料ではLiAl(NHを示すピークが大きく減少した。さらに、420℃まで加熱した後(図中上方)の試料ではLiAl(NHを示すピークはほとんど観察されず、LiNH、LiAlNおよびLiOを示すピークが観察された。これより、実施例1の加熱により上記式(3)の水素発生反応が進行し、170℃においては上記式(3)の反応はほぼ完全に終了したことが分かる。
したがって、金属アミドとしてLiAl(NHを用い、かつ、金属水素化物としてLiAlHを用いることで、160℃程度において高い反応速度で水素を発生できることが分かった。
From FIG. 1, a large exothermic peak was observed at around 160 ° C. From this, it was found that LiAl (NH 2 ) 4 and LiAlH 4 react completely at about 160 ° C., and that the reaction rate is very high because the width of the curve in FIG. 1 is narrow. And since the endothermic peak is observed around 130 ° C., it seems that the reaction may not proceed at about 100 ° C. or less.
In FIG. 2, in the sample before the reaction (lower part in the figure), peaks indicating LiAl (NH 2 ) 4 and LiNH 2 are mainly observed. In the sample after heating to 170 ° C. (center in the figure), the peak indicating LiAl (NH 2 ) 4 was greatly reduced. Furthermore, in the sample after heating to 420 ° C. (upper side in the figure), a peak indicating LiAl (NH 2 ) 4 was hardly observed, and peaks indicating LiNH 2 , Li 3 AlN 2 and Li 2 O were observed. From this, it is understood that the hydrogen generation reaction of the above formula (3) proceeds by heating in Example 1, and the reaction of the above formula (3) is almost completely completed at 170 ° C.
Therefore, it was found that by using LiAl (NH 2 ) 4 as the metal amide and LiAlH 4 as the metal hydride, hydrogen can be generated at a high reaction rate at about 160 ° C.

(3)実施例2
合成したLiAl(NH45.6mgとAldrich社製のLiH11.3mgとを乳鉢でよく混合し(実施例2)、その一部を用いてAr気流中でDSCの測定を行った。この材料は310℃程度で完全に反応した。反応前後でのXRD測定などから、以下の式(4)で示される反応が進行し、水素を発生したと考えられる。
(3) Example 2
45.6 mg of synthesized LiAl (NH 2 ) 4 and 11.3 mg of LiH manufactured by Aldrich were mixed well in a mortar (Example 2), and DSC was measured in an Ar stream using a part of the mixture. This material reacted completely at around 310 ° C. From the XRD measurement before and after the reaction and the like, it is considered that the reaction represented by the following formula (4) has progressed to generate hydrogen.

〔化学式〕
6LiH+3LiAl(NH)→3LiNH+LiAlN+2AlN+5NH+6H…(4)
〔Chemical formula〕
6LiH + 3LiAl (NH 2 ) 4 → 3Li 2 NH + Li 3 AlN 2 + 2AlN + 5NH 3 + 6H 2 (4)

実施例2の実験結果より、金属アミドとしてLiAl(NHを用い、かつ、金属水素化物としてLiHを用いることで、310℃程度において水素を発生できることが分かった。また、実施例1と実施例2とを比較すると、実施例1の方がより低温で水素を発生可能であることから、金属水素化物は、2種以上の金属を含む金属水素化物、特にLiおよびAlを含む金属水素化物を用いることが好ましいことが分かった。 From the experimental results of Example 2, it was found that hydrogen can be generated at about 310 ° C. by using LiAl (NH 2 ) 4 as the metal amide and LiH as the metal hydride. Further, comparing Example 1 and Example 2, since Example 1 can generate hydrogen at a lower temperature, the metal hydride is a metal hydride containing two or more metals, particularly Li It has been found preferable to use a metal hydride containing Al and Al.

本発明の実施例1についてのDSC測定結果である。It is a DSC measurement result about Example 1 of this invention. 前記実施例1についてのXRD測定結果である。It is a XRD measurement result about the said Example 1. FIG.

Claims (18)

金属アミドと金属水素化物とを含んで構成され、
加熱により前記金属アミドと前記金属水素化物とが反応して、水素を発生させる
ことを特徴とした水素発生材料。
Comprising a metal amide and a metal hydride,
A hydrogen generating material, wherein the metal amide and the metal hydride react by heating to generate hydrogen.
請求項1に記載の水素発生材料において、
前記金属アミドは、2種以上の金属を含む金属アミドである
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to claim 1,
The hydrogen generating material, wherein the metal amide is a metal amide containing two or more kinds of metals.
請求項1または請求項2に記載の水素発生材料において、
前記金属アミドは、リチウム(Li)およびアルミニウム(Al)を含む金属アミドである
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to claim 1 or 2,
The hydrogen generating material, wherein the metal amide is a metal amide containing lithium (Li) and aluminum (Al).
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の水素発生材料において、
前記金属アミドは、金属とアンモニアとの反応によって合成された
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to any one of claims 1 to 3,
The metal amide was synthesized by a reaction between a metal and ammonia.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の水素発生材料において、
前記金属水素化物は、2種以上の金属を含む金属水素化物である
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to any one of claims 1 to 4,
The metal hydride is a metal hydride containing two or more kinds of metals.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の水素発生材料において、
前記金属水素化物は、リチウム(Li)およびアルミニウム(Al)を含む金属水素化物である
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to any one of claims 1 to 5,
The metal hydride is a metal hydride containing lithium (Li) and aluminum (Al).
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の水素発生材料において、
前記金属アミドおよび前記金属水素化物に加えて、触媒機能物質が添加されている
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to any one of claims 1 to 6,
A hydrogen generating material, wherein a catalytic functional substance is added in addition to the metal amide and the metal hydride.
請求項7に記載の水素発生材料において、
前記触媒機能物質は、ホウ素(B)、炭素(C)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、イリジウム(Ir)、ネオジム(Nd)、ランタン(La)、カルシウム(Ca)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、珪素(Si)、ルテニウム(Ru)、モリブテン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、銀(Ag)から選ばれた1種もしくは2種以上の金属またはその化合物またはその合金、あるいは水素貯蔵合金である
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to claim 7,
The catalytic functional materials are boron (B), carbon (C), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh). , Lithium (Li), sodium (Na), magnesium (Mg), potassium (K), iridium (Ir), neodymium (Nd), lanthanum (La), calcium (Ca), vanadium (V), titanium (Ti) , Chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), silicon (Si), ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), zirconium (Zr) One or more metals selected from hafnium (Hf) and silver (Ag), a compound thereof, an alloy thereof, or a hydrogen storage alloy, Hydrogen generating material.
請求項7または請求項8に記載の水素発生材料において、
前記触媒機能物質は、前記金属水素化物に対して0.1質量%以上20質量%以下の範囲内で添加されている
ことを特徴とした水素発生材料。
The hydrogen generating material according to claim 7 or 8,
The hydrogen generating material, wherein the catalytic functional substance is added in a range of 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the metal hydride.
金属アミドと金属水素化物とを含んで構成された水素発生材料を加熱して、
前記金属アミドと前記金属水素化物とを反応させて水素を発生させる
ことを特徴とする水素発生方法。
Heating a hydrogen generating material composed of a metal amide and a metal hydride;
A hydrogen generation method, wherein the metal amide and the metal hydride are reacted to generate hydrogen.
請求項10に記載の水素発生方法において、
前記金属アミドは、2種以上の金属を含む金属アミドである
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to claim 10,
The method for generating hydrogen, wherein the metal amide is a metal amide containing two or more metals.
請求項10または請求項11に記載の水素発生方法において、
前記金属アミドは、リチウム(Li)およびアルミニウム(Al)を含む金属アミドである
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to claim 10 or 11,
The method for generating hydrogen, wherein the metal amide is a metal amide containing lithium (Li) and aluminum (Al).
請求項10ないし請求項12のいずれかに記載の水素発生方法において、
前記金属アミドは、金属とアンモニアとを反応させて合成したものである
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to any one of claims 10 to 12,
The method for generating hydrogen, wherein the metal amide is synthesized by reacting a metal with ammonia.
請求項10ないし請求項13のいずれかに記載の水素発生方法において、
前記金属水素化物は、2種以上の金属を含む金属水素化物である
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to any one of claims 10 to 13,
The method for generating hydrogen, wherein the metal hydride is a metal hydride containing two or more kinds of metals.
請求項10ないし請求項14のいずれかに記載の水素発生方法において、
前記金属水素化物は、リチウム(Li)およびアルミニウム(Al)を含む金属水素化物である
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to any one of claims 10 to 14,
The method for generating hydrogen, wherein the metal hydride is a metal hydride containing lithium (Li) and aluminum (Al).
請求項10ないし請求項15のいずれかに記載の水素発生方法において、
前記金属アミドおよび前記金属水素化物に加えて、触媒機能物質を添加する
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to any one of claims 10 to 15,
In addition to the metal amide and the metal hydride, a catalytic function substance is added.
請求項16に記載の水素発生方法において、
前記触媒機能物質は、ホウ素(B)、炭素(C)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)、イリジウム(Ir)、ネオジム(Nd)、ランタン(La)、カルシウム(Ca)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、珪素(Si)、ルテニウム(Ru)、モリブテン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、銀(Ag)から選ばれた1種もしくは2種以上の金属またはその化合物またはその合金、あるいは水素貯蔵合金である
ことを特徴とする水素発生方法。
The method for generating hydrogen according to claim 16,
The catalytic functional materials are boron (B), carbon (C), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh). , Lithium (Li), sodium (Na), magnesium (Mg), potassium (K), iridium (Ir), neodymium (Nd), lanthanum (La), calcium (Ca), vanadium (V), titanium (Ti) , Chromium (Cr), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), silicon (Si), ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), zirconium (Zr) One or more metals selected from hafnium (Hf) and silver (Ag), a compound thereof, an alloy thereof, or a hydrogen storage alloy, To generate hydrogen.
請求項16または請求項17に記載の水素発生方法において、
前記触媒機能物質を、前記金属水素化物に対して0.1質量%以上20質量%以下の範囲内で添加する
ことを特徴とする水素発生方法。
The hydrogen generation method according to claim 16 or 17,
The method for generating hydrogen, wherein the catalytic functional substance is added in a range of 0.1% by mass to 20% by mass with respect to the metal hydride.
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