JP6175596B2 - 水素生成触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
1 摩擦を軽減させることが主な使用目的であった二硫化モリブデンは、化学的に不活性であったが、本発明により活性化させることが出来た。
2 これにより、各種電極などに本発明の二硫化モリブデンを使用することにより、性能を向上させることが可能となった。
3 二硫化モリブデンを活性化した本発明により、水素生成触媒として太陽光を吸収する光触媒との相乗効果ともあいまって水を容易に分解させることが可能となった。
4 二硫化モリブデンをナノ粒子として基材に固着あるいは担持させる工程は、比較的簡単に従来の生産ラインに組み込むことが出来るので広く産業上の利用が出来る。
5 簡単に従来の電極に対してもその表面に本発明の活性化した二硫化モリブデンのナノ構造の微粒子を生成あるいは担持させて固着出来るので産業上の応用範囲は広い。
6 このため、大量生産をする場合であっても高い設備費を必要とせず、従来の生産設備を大きく変えることなく、大量生産が可能である。
7 本発明によれば、使用する二硫化モリブデンは少量で目的を達成出来るので、原料を無駄にすることなく大量のデバイスを作ることが出来る。
8 本発明に使用する二硫化モリブデンは、王水と反応させない限り硫化水素の発生はなく、安全に使用出来る。
9 上述のとおり本発明は優れた産業上の利点が多いことから、多くの開発費等を必要とせずに商品開発が可能であるので、本発明を使用した商品であっても商品の価格高騰にはならないという利点がある。
この後、アルコール19を取り除き、乾燥させると微粉末状の水素生成触媒が得られる(3b図)。また、本実施例では、アルコール19を分散のための溶剤として使用し、超音波発生装置18でさらに分散度を高めている。また、二硫化モリブデン7の活性をさらに高めるために該二硫化モリブデン7表面をプラズマ発生装置9でプラズマ処理をしても良い(3c図)。これにより、二硫化モリブデン7とカーボンナノチューブ17の超微粒子からなる水素生成触媒が出来る。また、カーボンナノチューブ17に代えて同じナノカーボンであるフラーレン、C60、カーボンナノホーン、グラフェン、グラファイトカーボン、ワープド・ナノグラフェンのいずれか少なくとも一を用いても良いし、カーボンナノチューブ17またはカーボンナノホーン、C60の中に二硫化モリブデン7を入れ子のように入れる形態をとることも出来る。更に、ナノカーボンは一種類だけでなく混在も可能である。しかし、触媒としての働きからすると、二硫化モリブデン7の硫黄3端部がナノカーボンの外側に位置している方が効率的ではある。また、固着方法としては、プラズマ処理以外にレーザーアブレーション、スパッター、真空蒸着、成膜、押圧、薄膜化、酸化焼成、プラズマ処理、電子ビームからなる群の中の少なくとも一以上の方法によって行っても良い。たとえば、グラフェン表面に二硫化モリブデン7をスパッター装置24により固着させた後にプラズマ発生装置9で活性化させて得てもよい。
2 酸化モリブデン
3 硫黄
4 るつぼ
5 るつぼ蓋
6 電気炉
7 二硫化モリブデン
8 基材
9 プラズマ発生装置
10 空気
11 硫黄雰囲気
12 鉄
13 合金
14 酸化鉄
15 硫化鉄
16 容器
17 カーボンナノチューブ
18 超音波発生装置
19 アルコール
20 二酸化チタン
21 モーター
22 攪拌機
23 電極
24 スパッター装置
25 真空
26 イオン源
27 ターゲット
28 真空ポンプ
29 廃棄ガス
Claims (4)
- 水を分解して水素を得る二硫化モリブデンを用いた水素生成触媒の製造方法であって、モリブデン、酸化モリブデン、鉄、銅、アルミニウム、シリコン、ストロンチウム、チタン、フラーレン、C60、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン、グラファイトカーボン、ワープド・ナノグラフェン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、シリコン、二酸化シリコン、ゲルマニウム、セレン、ゲイナス、酸化銅、セレン化亜鉛、セレン化ビスマス、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、ヒ化アルミニウム、硫化亜鉛、リン化インジウム、リン化ホウ素からなる群の中から選択される少なくとも一からなる基材に、該二硫化モリブデン微粒子が、該二硫化モリブデンを構成する硫黄を外側に向けて固定手段により設けられるとともにプラズマで表面処理されることを特徴とする水素生成触媒の製造方法。
- 請求項1に記載の水素生成触媒の製造方法であって、該基材がモリブデン及び/又は酸化モリブデン、並びに鉄からなる基材であり、固定手段が、該基材の該モリブデンを酸化させて生成した酸化モリブデンを又は酸化モリブデンを、硫黄雰囲気の中で硫黄に晒して該酸化モリブデン表面の一部から二硫化モリブデンを生成し固定することを特徴とする水素生成触媒の製造方法。
- 請求項1に記載の水素生成触媒の製造方法において、固定手段が、レーザーアブレーション、スパッター、真空蒸着、成膜、薄膜化、酸化焼成、電子ビームからなる群の中から選択される少なくとも一の手段により、該二硫化モリブデンを該基材に固定することを特徴とする水素生成触媒の製造方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の水素生成触媒の製造方法であって、該基材が電極であることを特徴とする水素生成触媒の製造方法。
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