JP5563443B2 - 水素化ケイ素から水素分子を生成させるための方法 - Google Patents
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Description
−Si−Si−H+4H2O→−Si−H+Si(OH)4+2H2 (I)
によって図式的に要約できる。
塩基は、特に、NaOH、KOHおよびNH4OHから選択できる。好ましくは、アルカリ性水溶液は、NaOHおよび/またはKOH水溶液である。
水素化ケイ素によって部分的にまたは完全に充填された第1の区画(この第1区画は、一般的に2つの区間、すなわち、水素化ケイ素を含む第1の区間、およびアノードと接触しており、そして生成される水素分子を受ける第2の区間に分離されている。)、およびアルカリ性溶液で完全または部分的に充填された第2区画(第1の区画および第2区画は、アルカリ性溶液が水素化ケイ素と接触できるような様式で連通している。好ましい形態によれば、貯蔵容器は相互に交換できるタイプであり、したがって水素化ケイ素供給システム、およびアルカリ性溶液供給システムの両方として機能する。)
を含む、貯蔵容器を含む。
2H2+O2→2H2O (II)
II H2→2H++2e−
である。
III 2H++1/2O2+2e−→H2O
である。
−Si−Si−H+4H2O→−Si−H+Si(OH)4+2H2 (I)
により生成される。
(態様)
(態様1)
回収され、そして/または利用される水素分子を生成させるために、ケイ素基材と酸との電気化学的処理によって得られた水素化ケイ素の使用であって、該水素化ケイ素をアルカリ性溶液と接触させる、使用。
(態様2)
該水素化ケイ素が、多孔質である、態様1に記載の使用。
(態様3)
該多孔質水素化ケイ素が、メソ多孔質および/または微小孔性ケイ素からなる、態様2に記載の使用。
(態様4)
ケイ素基材と酸との電気化学的処理によって得られた水素化ケイ素をアルカリ性溶液と接触させ、それによって水素分子が生成される工程、およびそのように生成された該水素分子が、回収され、そして/または利用される工程を含む、水素分子を生成するための方法。
(態様5)
該水素化ケイ素が、多孔質である、態様4に記載の方法。
(態様6)
該多孔質水素化ケイ素が、メソ多孔質および/または微小孔性ケイ素からなる、態様5に記載の方法。
(態様7)
該水素化ケイ素の多孔度が、10体積%〜70体積%である、態様5または態様6に記載の方法。
(態様8)
該水素化ケイ素の比表面積が、200m 2 /cm 3 〜900m 2 /cm 3 である、態様5〜7のいずれか一項に記載の方法。
(態様9)
該酸が、フッ化水素酸である、態様4に記載の方法。
(態様10)
該アルカリ性溶液が、pHが9〜14であるアルカリ性水溶液である、態様4〜9のいずれか一項に記載の方法。
(態様11)
該アルカリ性水溶液が、NaOHおよび/またはKOH水溶液である、態様10に記載の方法。
(態様12)
アルカリ性溶液(19)と接触させて、態様4〜11のいずれか一項に記載の方法を行うことにより、水素化ケイ素(17)から水素分子を生成させる水素化ケイ素(17)を含む、水素分子生成機器と関連した水素分子により作動するアノード(27)を含む、燃料電池(1)。
(態様13)
該水素分子生成機器が、
水素化ケイ素(17)で部分的にまたは完全に満たされた第1区画(13)と、
該アルカリ性溶液(19)が該水素化ケイ素(17)と接触できるような様式で、該第1区画(13)と第2区画(15)とが連通している、該アルカリ性溶液(19)で完全にまたは部分的に満たされた第2区画(15)と、
を含む該アノード(27)を供給するための貯蔵容器(3)を含む、態様12に記載の燃料電池(1)。
(態様14)
該水素分子生成機器が、アルカリ性溶液供給システムと関連した水素化ケイ素供給システムを含む、態様12または13に記載の燃料電池(1)。
(態様15)
該水素化ケイ素供給システムおよび該関連したアルカリ性溶液供給システムが、態様14に規定されたような貯蔵容器(3)の形態、特に交換可能な貯蔵容器の形態である、態様14に記載の燃料電池(1)。
Claims (16)
- 回収され、そして/または利用される水素分子を生成させるために、ケイ素基材と酸との電気化学的処理によって得られた該基材の表面上のみが水素化され、該ケイ素基材の表面が多孔質の場合該多孔質基材の表面の全部または一部が水素化されている水素化ケイ素基材の使用であって、該水素化ケイ素基材をアルカリ性溶液と接触させる、使用。
- 該水素化ケイ素基材が、多孔質である、請求項1に記載の使用。
- 該多孔質水素化ケイ素基材が、メソ多孔質および/または微小孔性ケイ素からなる、請求項2に記載の使用。
- ケイ素基材と酸との電気化学的処理によって得られた該基材の表面上のみが水素化され、該ケイ素基材が多孔質の場合該多孔質基材の表面の全部または一部が水素化されている水素化ケイ素基材を、アルカリ性溶液と接触させ、それによって水素分子が生成される工程、およびそのように生成された該水素分子が、回収され、そして/または利用される工程を含む、水素分子を生成するための方法。
- 該水素化ケイ素基材が、多孔質である、請求項4に記載の方法。
- 該多孔質水素化ケイ素基材が、メソ多孔質および/または微小孔性ケイ素からなる、請求項5に記載の方法。
- 該水素化ケイ素基材の多孔度が、10体積%〜70体積%である、請求項5または請求項6に記載の方法。
- 該水素化ケイ素基材の比表面積が、200m2/cm3〜900m2/cm3である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 該酸が、フッ化水素酸である、請求項4に記載の方法。
- 該アルカリ性溶液が、pHが9〜14であるアルカリ性水溶液である、請求項4〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 該アルカリ性水溶液が、NaOHおよび/またはKOH水溶液である、請求項10に記載の方法。
- アルカリ性溶液(19)と接触させて、請求項4〜11のいずれか一項に記載の方法を行うことにより、水素化ケイ素基材(17)から水素分子を生成させる水素化ケイ素基材(17)を含む、水素分子生成機器と関連した水素分子により作動するアノード(27)を含む、燃料電池(1)。
- 該水素分子生成機器が、
水素化ケイ素基材(17)で部分的にまたは完全に満たされた第1区画(13)と、
該アルカリ性溶液(19)が該水素化ケイ素基材(17)と接触できるような様式で、該第1区画(13)と第2区画(15)とが連通している、該アルカリ性溶液(19)で完全にまたは部分的に満たされた第2区画(15)と、
を含む該アノード(27)に該水素を供給するための貯蔵容器(3)を含む、請求項12に記載の燃料電池(1)。 - 該水素分子生成機器が、アルカリ性溶液供給システムと関連した水素化ケイ素基材の供給システムを含む、請求項12または13に記載の燃料電池(1)。
- 該水素分子生成機器が、アルカリ性溶液供給システムと関連した水素化ケイ素基材の供給システムを含み、該水素化ケイ素基材の供給システムおよび該関連したアルカリ性溶液供給システムが、請求項13に規定された該貯蔵容器(3)の形態である、請求項13に記載の燃料電池(1)。
- 該水素化ケイ素基材の供給システムおよび該関連したアルカリ性溶液供給システムが、相互に交換できる貯蔵容器の形態である、請求項15に記載の燃料電池(1)。
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