JPH06247701A - 重水素保存材、重水素保存材の製造方法、および重水素保存材の製造装置 - Google Patents
重水素保存材、重水素保存材の製造方法、および重水素保存材の製造装置Info
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- JPH06247701A JPH06247701A JP5060943A JP6094393A JPH06247701A JP H06247701 A JPH06247701 A JP H06247701A JP 5060943 A JP5060943 A JP 5060943A JP 6094393 A JP6094393 A JP 6094393A JP H06247701 A JPH06247701 A JP H06247701A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高濃度の重水素吸蔵を可能とし、長期に亘り
吸蔵した重水素を高濃度に保存し、重水素の吸蔵および
保存に当り面倒な条件設定を不要にすること。 【構成】 高濃度に重水素を吸蔵したパラジウムの矩形
板５０の表面に微細な金の結晶膜５１を被覆した重水素
保存材。重水電解液の電気分解によりパラジウム板５０
に重水素を高濃度に吸蔵した後、金メッキ液を添加して
パラジウム板５０の表面に金の微細な結晶粒によるメッ
キ膜５１を形成する重水素保存材の製造方法および製造
装置。
吸蔵した重水素を高濃度に保存し、重水素の吸蔵および
保存に当り面倒な条件設定を不要にすること。 【構成】 高濃度に重水素を吸蔵したパラジウムの矩形
板５０の表面に微細な金の結晶膜５１を被覆した重水素
保存材。重水電解液の電気分解によりパラジウム板５０
に重水素を高濃度に吸蔵した後、金メッキ液を添加して
パラジウム板５０の表面に金の微細な結晶粒によるメッ
キ膜５１を形成する重水素保存材の製造方法および製造
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、重水素の高濃度な吸蔵
ならびに長期保存を可能にする重水素保存材、かかる重
水素保存材の製造方法、および製造装置に関する。
ならびに長期保存を可能にする重水素保存材、かかる重
水素保存材の製造方法、および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】第１の従来技術（特開平１−１８３９８
７）は、真空チャンバ内でパラジウムの板の一方の片面
にマンガン、シリコン、アルミニウムの酸化薄膜を蒸着
して、ガス法により重水素ガスを吸蔵させた後、他方の
片面に金の蒸着薄膜を形成して、重水素圧力の圧力勾配
を形成して、前記薄膜との界面に重水素原子を蓄積する
ものであった。
７）は、真空チャンバ内でパラジウムの板の一方の片面
にマンガン、シリコン、アルミニウムの酸化薄膜を蒸着
して、ガス法により重水素ガスを吸蔵させた後、他方の
片面に金の蒸着薄膜を形成して、重水素圧力の圧力勾配
を形成して、前記薄膜との界面に重水素原子を蓄積する
ものであった。
【０００３】第２の従来技術は、パラジウムまたはチタ
ンを重水素ガス雰囲気中におき、重水素金温度を液体窒
素温度に維持して、パラジウムまたはチタン内に重水素
ガスを保存するものであった。
ンを重水素ガス雰囲気中におき、重水素金温度を液体窒
素温度に維持して、パラジウムまたはチタン内に重水素
ガスを保存するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来技術
は、ガス法によりパラジウムの板に重水素ガスを吸蔵さ
せるものであるため、高い重水素濃度を得るためには高
圧の重水素雰囲気で吸蔵させなければならないという問
題が有った。また第１の従来技術は、重水素吸蔵後パラ
ジウムの板の他方の片面に金を蒸着する必要が有り、金
の蒸着は減圧状態で行う必要があるため、減圧の操作時
において吸蔵された重水素が少なからず放出されてしま
うという問題が有った。
は、ガス法によりパラジウムの板に重水素ガスを吸蔵さ
せるものであるため、高い重水素濃度を得るためには高
圧の重水素雰囲気で吸蔵させなければならないという問
題が有った。また第１の従来技術は、重水素吸蔵後パラ
ジウムの板の他方の片面に金を蒸着する必要が有り、金
の蒸着は減圧状態で行う必要があるため、減圧の操作時
において吸蔵された重水素が少なからず放出されてしま
うという問題が有った。
【０００５】また上記第２の従来技術は、第１の従来技
術と同様にガス法によりパラジウム他に重水素ガスを吸
蔵させるものであるため、高い重水素濃度を得るために
は高圧の重水素雰囲気で吸蔵させなければならないとい
う問題が有った。また第２の従来技術は、吸蔵した重水
素ガスを高濃度に保存するためには、液体窒素温度に維
持しなければならないという問題が有った。
術と同様にガス法によりパラジウム他に重水素ガスを吸
蔵させるものであるため、高い重水素濃度を得るために
は高圧の重水素雰囲気で吸蔵させなければならないとい
う問題が有った。また第２の従来技術は、吸蔵した重水
素ガスを高濃度に保存するためには、液体窒素温度に維
持しなければならないという問題が有った。
【０００６】そこで本発明者らは、重水素を高濃度に吸
蔵した母材表面を微細な放出障壁膜で被膜する重水素保
存材に関する本発明の技術思想に着眼し、重水を電気分
解して陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せた後、メッキ液を加えメッキ処理により水素吸蔵金属
材の表面に微細な放出障壁膜としてメッキ膜を形成する
重水素保存材の製造方法および製造装置に関する本発明
の技術思想に着眼して、高濃度の重水素吸蔵を可能と
し、長期に亘り吸蔵した重水素を高濃度に保存し、重水
素の吸蔵および保存に当たり面倒な条件設定を不要にす
るという目的を達成する本発明に到達したものである。
蔵した母材表面を微細な放出障壁膜で被膜する重水素保
存材に関する本発明の技術思想に着眼し、重水を電気分
解して陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せた後、メッキ液を加えメッキ処理により水素吸蔵金属
材の表面に微細な放出障壁膜としてメッキ膜を形成する
重水素保存材の製造方法および製造装置に関する本発明
の技術思想に着眼して、高濃度の重水素吸蔵を可能と
し、長期に亘り吸蔵した重水素を高濃度に保存し、重水
素の吸蔵および保存に当たり面倒な条件設定を不要にす
るという目的を達成する本発明に到達したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の重水素保存材は、重水素を高濃度に吸蔵
した母材と、母材表面に形成された微細な膜で構成され
た放出障壁膜とから成るものである。
の第１発明）の重水素保存材は、重水素を高濃度に吸蔵
した母材と、母材表面に形成された微細な膜で構成され
た放出障壁膜とから成るものである。
【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の重
水素保存材は、水素吸蔵金属材料で構成され、重水素を
高濃度に吸蔵した母材と、母材全表面に形成された重水
素原子に対する拡散係数の小さな金属の微細な結晶膜で
構成された放出障壁膜とから成るものである。
水素保存材は、水素吸蔵金属材料で構成され、重水素を
高濃度に吸蔵した母材と、母材全表面に形成された重水
素原子に対する拡散係数の小さな金属の微細な結晶膜で
構成された放出障壁膜とから成るものである。
【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の重
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵する重水素吸蔵工程と、重水素を吸蔵した水素
吸蔵金属の表面に微細な放出障壁膜を形成する障壁膜形
成工程とから成るものである。
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵する重水素吸蔵工程と、重水素を吸蔵した水素
吸蔵金属の表面に微細な放出障壁膜を形成する障壁膜形
成工程とから成るものである。
【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の重
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵させる重水素吸蔵工程と、重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属を含むメッキ液を加え、水素吸蔵
金属の表面に微細な放出障壁膜をメッキするメッキ工程
とから成るものである。
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵させる重水素吸蔵工程と、重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属を含むメッキ液を加え、水素吸蔵
金属の表面に微細な放出障壁膜をメッキするメッキ工程
とから成るものである。
【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の重
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵させる重水素吸蔵工程と、重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属を含むメッキ液を加え、重水素ガ
ス発生電位より低い電位においてメッキすることによ
り、水素吸蔵金属材料の表面に微細な結晶膜より成るメ
ッキ膜を形成するメッキ工程とから成るものである。
水素保存材の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解
することにより、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水
素を吸蔵させる重水素吸蔵工程と、重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属を含むメッキ液を加え、重水素ガ
ス発生電位より低い電位においてメッキすることによ
り、水素吸蔵金属材料の表面に微細な結晶膜より成るメ
ッキ膜を形成するメッキ工程とから成るものである。
【００１２】本発明（請求項６に記載の第６発明）の重
水素保存材製造装置は、重水を含む電解液が充填され、
重水の電気分解後メッキ用電解液が加えられる容器と、
容器内の電解液中に挿置された陽極と、容器内の電解液
中に挿置され、水素吸蔵金属材で構成された陰極と、陽
極および陰極間に電圧を印加する電源とから成るもので
ある。
水素保存材製造装置は、重水を含む電解液が充填され、
重水の電気分解後メッキ用電解液が加えられる容器と、
容器内の電解液中に挿置された陽極と、容器内の電解液
中に挿置され、水素吸蔵金属材で構成された陰極と、陽
極および陰極間に電圧を印加する電源とから成るもので
ある。
【００１３】本発明（請求項７に記載の第７発明）の重
水素保存材の製造装置は、重水を含む電解液が充填さ
れ、重水の電気分解後メッキ用電解液が加えられる容器
と、容器内の電解液中に挿置されたスパイラルな形状の
陽極と、容器内の電解液中の陽極内に挿置され、水素吸
蔵金属材で構成された陰極と、容器内の電解液中におい
て陰極の近傍に挿置された参照極と、陽極および陰極間
に電圧を印加する電源と、電源が陰極に印加する電圧を
制御する制御装置とから成るものである。
水素保存材の製造装置は、重水を含む電解液が充填さ
れ、重水の電気分解後メッキ用電解液が加えられる容器
と、容器内の電解液中に挿置されたスパイラルな形状の
陽極と、容器内の電解液中の陽極内に挿置され、水素吸
蔵金属材で構成された陰極と、容器内の電解液中におい
て陰極の近傍に挿置された参照極と、陽極および陰極間
に電圧を印加する電源と、電源が陰極に印加する電圧を
制御する制御装置とから成るものである。
【００１４】
【作用】上記構成より成る第１発明の重水素保存材は、
母材内に高濃度に吸蔵された重水素の放出を、前記母材
表面に形成された微細な放出障壁膜により防止するもの
である。
母材内に高濃度に吸蔵された重水素の放出を、前記母材
表面に形成された微細な放出障壁膜により防止するもの
である。
【００１５】上記構成より成る第２発明の重水素保存材
は、水素吸蔵金属材で構成された母材内に高濃度に吸蔵
された重水素の放出を、前記母材表面に形成された重水
素原子に対する拡散係数の小さな金属の微細な結晶膜で
構成された放出障壁膜により阻止するものである。
は、水素吸蔵金属材で構成された母材内に高濃度に吸蔵
された重水素の放出を、前記母材表面に形成された重水
素原子に対する拡散係数の小さな金属の微細な結晶膜で
構成された放出障壁膜により阻止するものである。
【００１６】上記構成より成る第３発明の重水素保存材
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、重水素を吸蔵した水素吸蔵金属材の表面に微細な放
出障壁膜を形成するものである。
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、重水素を吸蔵した水素吸蔵金属材の表面に微細な放
出障壁膜を形成するものである。
【００１７】上記構成より成る第４発明の重水素保存材
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、次に重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含
むメッキ液を加え、水素吸蔵金属材の表面に微細な放出
障壁膜をメッキするものである。
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、次に重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含
むメッキ液を加え、水素吸蔵金属材の表面に微細な放出
障壁膜をメッキするものである。
【００１８】上記構成より成る第５発明の重水素保存材
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、次に重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含
むメッキ液を加え、重水素ガス発生電位より低い電位に
おいてすなわち重水素ガスが発生する状態においてメッ
キすることにより、水素吸蔵金属材の表面に非常に微細
な結晶膜より成るメッキ膜を形成するものである。
の製造方法は、重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せ、次に重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含
むメッキ液を加え、重水素ガス発生電位より低い電位に
おいてすなわち重水素ガスが発生する状態においてメッ
キすることにより、水素吸蔵金属材の表面に非常に微細
な結晶膜より成るメッキ膜を形成するものである。
【００１９】上記構成より成る第６発明の重水素保存材
の製造装置は、重水を含む電解液が充填された容器内に
挿置された陽極と陰極間に電源からの電圧が印加され、
重水を含む電解液を電気分解することにより陰極を構成
する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵させ、その後加えら
れたメッキ用電解液によって陰極を構成する水素吸蔵金
属材の表面にメッキ膜を形成するものである。
の製造装置は、重水を含む電解液が充填された容器内に
挿置された陽極と陰極間に電源からの電圧が印加され、
重水を含む電解液を電気分解することにより陰極を構成
する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵させ、その後加えら
れたメッキ用電解液によって陰極を構成する水素吸蔵金
属材の表面にメッキ膜を形成するものである。
【００２０】上記構成より成る第７発明の重水素保存材
の製造装置は、重水を含む電解液が充填された容器内に
挿置されたスパイラルな陽極および陰極間に電源からの
電圧が制御装置によって制御されて印加され、重水を含
む電解液を電気分解することにより陰極を構成する水素
吸蔵金属材に重水素を吸蔵させ、メッキ用電解液を加え
た後、制御装置により陰極に供給する電圧を制御して重
水素ガス発生電位より低い電圧を印加することによっ
て、陰極を構成する水素吸蔵金属材の表面に微細な結晶
より成るメッキ膜を有効に形成するものである。
の製造装置は、重水を含む電解液が充填された容器内に
挿置されたスパイラルな陽極および陰極間に電源からの
電圧が制御装置によって制御されて印加され、重水を含
む電解液を電気分解することにより陰極を構成する水素
吸蔵金属材に重水素を吸蔵させ、メッキ用電解液を加え
た後、制御装置により陰極に供給する電圧を制御して重
水素ガス発生電位より低い電圧を印加することによっ
て、陰極を構成する水素吸蔵金属材の表面に微細な結晶
より成るメッキ膜を有効に形成するものである。
【００２１】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の重水素保存
材は、母材表面に形成した微細な放出障壁膜によって、
母材内に高濃度に吸蔵した重水素の放出を阻止して、母
材内に吸蔵された重水素の濃度を長期に亘り維持すると
いう効果を奏する。
材は、母材表面に形成した微細な放出障壁膜によって、
母材内に高濃度に吸蔵した重水素の放出を阻止して、母
材内に吸蔵された重水素の濃度を長期に亘り維持すると
いう効果を奏する。
【００２２】上記作用を奏する第２発明の重水素保存材
は、母材表面に形成した重水素原子の拡散係数の小さな
金属で構成された微細な結晶より成る放出障壁膜によっ
て、母材内に高濃度に吸蔵した重水素の放出を有効に阻
止して、母材内に吸蔵された重水素の濃度を一層長期に
亘り維持するという効果を奏する。
は、母材表面に形成した重水素原子の拡散係数の小さな
金属で構成された微細な結晶より成る放出障壁膜によっ
て、母材内に高濃度に吸蔵した重水素の放出を有効に阻
止して、母材内に吸蔵された重水素の濃度を一層長期に
亘り維持するという効果を奏する。
【００２３】上記作用を奏する第３発明の重水素保存材
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に微細な放出障壁膜を形成するものであ
るため、高濃度に重水素を吸蔵した重水素保存材を簡単
に製造することを可能にするとともに、重水素の吸蔵お
よび保存に当たり面倒な条件設定が不要であるという効
果を奏する。
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に微細な放出障壁膜を形成するものであ
るため、高濃度に重水素を吸蔵した重水素保存材を簡単
に製造することを可能にするとともに、重水素の吸蔵お
よび保存に当たり面倒な条件設定が不要であるという効
果を奏する。
【００２４】上記作用を奏する第４発明の重水素保存材
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に重水素原子に対する拡散係数の小さな
金属のメッキ膜を形成するものであるため、水素吸蔵金
属材内に高濃度に吸蔵された重水素を一層長期に亘り維
持する重水素保存材の製造を可能にするとともに、重水
素の吸蔵および保存に当たり面倒な条件設定が不要であ
るという効果を奏する。
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に重水素原子に対する拡散係数の小さな
金属のメッキ膜を形成するものであるため、水素吸蔵金
属材内に高濃度に吸蔵された重水素を一層長期に亘り維
持する重水素保存材の製造を可能にするとともに、重水
素の吸蔵および保存に当たり面倒な条件設定が不要であ
るという効果を奏する。
【００２５】上記作用を奏する第５発明の重水素保存材
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に、重水素ガス発生電位より低い電位に
おいて重水素ガスが発生するなかで重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属のメッキ膜を形成するものである
ため、非常に微細な結晶より成るメッキ膜に被膜された
高濃度に重水素を吸蔵した重水素保存材の製造を可能に
するとともに、重水素の吸蔵および保存に当たり面倒な
条件設定が不要であるという効果を奏する。
の製造方法は、電気分解により重水素を吸蔵した水素吸
蔵金属材の表面に、重水素ガス発生電位より低い電位に
おいて重水素ガスが発生するなかで重水素原子に対する
拡散係数の小さな金属のメッキ膜を形成するものである
ため、非常に微細な結晶より成るメッキ膜に被膜された
高濃度に重水素を吸蔵した重水素保存材の製造を可能に
するとともに、重水素の吸蔵および保存に当たり面倒な
条件設定が不要であるという効果を奏する。
【００２６】上記作用を奏する第６発明の重水素保存材
の製造装置は、簡単な装置により、高濃度に重水素を吸
蔵し、長期に亘りその濃度を維持する重水素保存材の製
造を可能にするという効果を奏する。
の製造装置は、簡単な装置により、高濃度に重水素を吸
蔵し、長期に亘りその濃度を維持する重水素保存材の製
造を可能にするという効果を奏する。
【００２７】上記作用を奏する第７発明の重水素保存材
の製造装置は、簡単な装置により、高濃度に重水素を吸
蔵し、長期に亘りその濃度を維持する重水素保存材の製
造を可能にするとともに、制御装置により、陰極に電気
分解およびメッキに最適な電圧の印加を可能にするとい
う効果を奏する。
の製造装置は、簡単な装置により、高濃度に重水素を吸
蔵し、長期に亘りその濃度を維持する重水素保存材の製
造を可能にするとともに、制御装置により、陰極に電気
分解およびメッキに最適な電圧の印加を可能にするとい
う効果を奏する。
【００２８】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２９】（第１実施例）第１実施例の重水素保存
材、重水素保存材の製造方法、重水素保存材の製造装置
は、第１ないし第７発明の実施例であり、重水素保存材
の製造装置は、図１ないし図６に示すように重水電解液
１および電解メッキ液２が充填される容器３と、容器３
内に同軸的に配置されたスパイラルの陽極４と、容器３
内の中央に配置されたパラジウムの板５０で構成された
陰極５と、容器３内であって陰極近傍に配置された参照
極６と、陰極５に直流電流を供給する電流源７、および
電流源７の印加電圧を制御する制御装置８とから成る。
材、重水素保存材の製造方法、重水素保存材の製造装置
は、第１ないし第７発明の実施例であり、重水素保存材
の製造装置は、図１ないし図６に示すように重水電解液
１および電解メッキ液２が充填される容器３と、容器３
内に同軸的に配置されたスパイラルの陽極４と、容器３
内の中央に配置されたパラジウムの板５０で構成された
陰極５と、容器３内であって陰極近傍に配置された参照
極６と、陰極５に直流電流を供給する電流源７、および
電流源７の印加電圧を制御する制御装置８とから成る。
【００３０】重水電解液１は、０．５ＭのＮａ2 ＣＯ3
重水溶液を５０ｍｌ調製し、容器３内に充填されてい
る。
重水溶液を５０ｍｌ調製し、容器３内に充填されてい
る。
【００３１】電解メッキ液２は、一例としてＡｕメッキ
液で構成され、表１に示す成分濃度の重水混合溶液を１
０ｍｌ調製したもので、電気分解後容器３内に添加され
る。
液で構成され、表１に示す成分濃度の重水混合溶液を１
０ｍｌ調製したもので、電気分解後容器３内に添加され
る。
【表１】
【００３２】容器３は、有底中空円筒体３０で構成さ
れ、上部に円形の開口３１が形成されており、上部開口
３１より前記電解液１および電解メッキ液２が充填され
る。
れ、上部に円形の開口３１が形成されており、上部開口
３１より前記電解液１および電解メッキ液２が充填され
る。
【００３３】陽極４は、直径１mmの白金線で構成され、
スパイラルな形態に成形して容器３内に同軸的に配設さ
れる。
スパイラルな形態に成形して容器３内に同軸的に配設さ
れる。
【００３４】陰極５は、水素吸蔵金属材の一例としてパ
ラジウムを採用し、厚さ０．１５mm縦５mm、横８mmの矩
形板５０に形成し、容器３の中央に配置される。
ラジウムを採用し、厚さ０．１５mm縦５mm、横８mmの矩
形板５０に形成し、容器３の中央に配置される。
【００３５】参照極６は、飽和カロメル電極６０で構成
され、陽極４と陰極５との間であって陰極５の近傍の容
器３内に配置される。
され、陽極４と陰極５との間であって陰極５の近傍の容
器３内に配置される。
【００３６】制御装置８は、電流源からの直流電流を参
照極６に対して陰極には本実施例においては、重水素を
活発に発生させるため、電気分解時およびメッキ時いず
れも−３．０Ｖの電圧を印加するように制御する。本実
施例においては、電流源７と制御装置８とをポテンショ
スタットにより構成した。
照極６に対して陰極には本実施例においては、重水素を
活発に発生させるため、電気分解時およびメッキ時いず
れも−３．０Ｖの電圧を印加するように制御する。本実
施例においては、電流源７と制御装置８とをポテンショ
スタットにより構成した。
【００３７】第１実施例の重水素保存材の製造方法は、
上記装置において、制御装置８により参照極６に対して
パラジウム板５０より成る陰極５に−３．０Ｖの電圧を
印加することにより、約３０分重水を含む電解液の電気
分解を行う。
上記装置において、制御装置８により参照極６に対して
パラジウム板５０より成る陰極５に−３．０Ｖの電圧を
印加することにより、約３０分重水を含む電解液の電気
分解を行う。
【００３８】電気分解開始後数秒間は重水素が陰極５の
パラジウム板５０に吸蔵されるため重水素ガスは殆ど発
生しないが、しばらくすると陰極５中に重水素が飽和さ
れ、陰極５の表面から激しく重水素ガスが発生するが、
この状態で３０分間電気分解を継続する。
パラジウム板５０に吸蔵されるため重水素ガスは殆ど発
生しないが、しばらくすると陰極５中に重水素が飽和さ
れ、陰極５の表面から激しく重水素ガスが発生するが、
この状態で３０分間電気分解を継続する。
【００３９】陰極５に重水素を充分吸蔵させた後、参照
極６に対する陰極５の−３．０Ｖの電圧印加を維持した
状態で上述のＡｕメッキ液を添加する。
極６に対する陰極５の−３．０Ｖの電圧印加を維持した
状態で上述のＡｕメッキ液を添加する。
【００４０】陰極５に−３．０Ｖの電圧が印加されてい
る状態においては、陰極５のパラジウム板５０の表面で
重水素ガスが激しく発生しており、かかる状態で金メッ
キが３分間成され金の微細結晶粒が陰極５の表面に付着
して成長するものであり、金のメッキ膜は微細な結晶膜
で多孔質なものとなり、陰極５のパラジウム板５０の表
面を被覆する。
る状態においては、陰極５のパラジウム板５０の表面で
重水素ガスが激しく発生しており、かかる状態で金メッ
キが３分間成され金の微細結晶粒が陰極５の表面に付着
して成長するものであり、金のメッキ膜は微細な結晶膜
で多孔質なものとなり、陰極５のパラジウム板５０の表
面を被覆する。
【００４１】上述の第１実施例の製造装置および製造方
法により製造された図３および図４に示される第１実施
例の重水素保存材は、母材を構成するパラジウム板５０
（８×５×０．１５）の表面に結晶粒径が５０ないし５
００Å程度の微細な結晶膜のポーラスな膜５１が形成さ
れる。
法により製造された図３および図４に示される第１実施
例の重水素保存材は、母材を構成するパラジウム板５０
（８×５×０．１５）の表面に結晶粒径が５０ないし５
００Å程度の微細な結晶膜のポーラスな膜５１が形成さ
れる。
【００４２】第１実施例の重水素保存材のメッキ膜の粒
子構造の走査電子顕微鏡（ScanningElectron Microsco
pe 、略称ＳＥＭ）によるＳＥＭ写真（１０００倍、５
０００倍）を図５にそれぞれ示すように、特に５０００
倍のものが明瞭に示すように、メッキ膜は微細な結晶粒
が多数付着して膜を形成していることが明らかである。
子構造の走査電子顕微鏡（ScanningElectron Microsco
pe 、略称ＳＥＭ）によるＳＥＭ写真（１０００倍、５
０００倍）を図５にそれぞれ示すように、特に５０００
倍のものが明瞭に示すように、メッキ膜は微細な結晶粒
が多数付着して膜を形成していることが明らかである。
【００４３】母材のパラジウム板５０に吸蔵される重水
素の吸蔵量は、Ｄ／Ｐｄ＞０．７を達成するもので第１
実施例では図６に示す高濃度のＤ／Ｐｄ≒０．７３を実
現するという効果を奏する。
素の吸蔵量は、Ｄ／Ｐｄ＞０．７を達成するもので第１
実施例では図６に示す高濃度のＤ／Ｐｄ≒０．７３を実
現するという効果を奏する。
【００４４】すなわち金の微細な結晶膜であるメッキ膜
５１が形成された陰極を構成するパラジウム板５０に制
御装置８により参照極６に対して−０．１Ｖの電圧を印
加すると、数１に示すようにパラジウム板５０に吸蔵さ
れた重水素ガスが放出され、イオンとなって溶液中に溶
け出る。
５１が形成された陰極を構成するパラジウム板５０に制
御装置８により参照極６に対して−０．１Ｖの電圧を印
加すると、数１に示すようにパラジウム板５０に吸蔵さ
れた重水素ガスが放出され、イオンとなって溶液中に溶
け出る。
【数１】 上記反応によって流れた電気量をモニターすることによ
り、パラジウム板５０から放出された重水素量を求める
ことができる。
り、パラジウム板５０から放出された重水素量を求める
ことができる。
【００４５】図６に重水素放出速度の比較を示すよう
に、Ａｕメッキ膜５１を形成した第１実施例の重水素保
存材の場合は、−０．１Ｖ印加後３０００秒後でも９４
％保存されており、Ａｕメッキ膜の無いサンプルの場合
は３０００秒後には重水素の約９５％が放出されてしま
うことになる。従って金の微細な結晶膜であるメッキ膜
５１をパラジウム板５０に形成すると、重水素の放出速
度を遅くするとともに、長期に亘り重水素を高濃度に維
持することができるという効果を奏することが明らかで
ある。
に、Ａｕメッキ膜５１を形成した第１実施例の重水素保
存材の場合は、−０．１Ｖ印加後３０００秒後でも９４
％保存されており、Ａｕメッキ膜の無いサンプルの場合
は３０００秒後には重水素の約９５％が放出されてしま
うことになる。従って金の微細な結晶膜であるメッキ膜
５１をパラジウム板５０に形成すると、重水素の放出速
度を遅くするとともに、長期に亘り重水素を高濃度に維
持することができるという効果を奏することが明らかで
ある。
【００４６】第１実施例の重水素保存材の製造方法およ
び装置は、メッキ処理においても電気分解の電圧を維持
して、重水素の吸蔵を行いながらパラジウム板５０の表
面にメッキ膜５１を形成するものであるため、重水素を
高濃度Ｄ／Ｐｄ＞０．７に吸蔵させることができるとい
う効果を奏する。
び装置は、メッキ処理においても電気分解の電圧を維持
して、重水素の吸蔵を行いながらパラジウム板５０の表
面にメッキ膜５１を形成するものであるため、重水素を
高濃度Ｄ／Ｐｄ＞０．７に吸蔵させることができるとい
う効果を奏する。
【００４７】また第１実施例の重水素保存材の製造方法
および製造装置は、電気分解終了後メッキ液を添加する
だけでメッキ工程を実現するので、装置および工程が非
常に簡単であるとともに、従来装置の例えばガス法にお
いては、第１実施例と同一レベルの重水素吸蔵量を達成
するため１０００から１００００ａｔｍ（Ｄ2 分圧）を
実現する必要が有るとか、保存に当たり液体窒素温度に
維持する必要が有るように重水素の吸蔵および保存に当
たり面倒な条件設定が不要であるという効果を奏する。
および製造装置は、電気分解終了後メッキ液を添加する
だけでメッキ工程を実現するので、装置および工程が非
常に簡単であるとともに、従来装置の例えばガス法にお
いては、第１実施例と同一レベルの重水素吸蔵量を達成
するため１０００から１００００ａｔｍ（Ｄ2 分圧）を
実現する必要が有るとか、保存に当たり液体窒素温度に
維持する必要が有るように重水素の吸蔵および保存に当
たり面倒な条件設定が不要であるという効果を奏する。
【００４８】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４９】本発明は、メッキ液を上述の第１実施例に
おいて一例として例示した金メッキ液に限定するもので
は無く、電解メッキ可能な金属及び合金イオンを含み、
使用する水素吸蔵合金と密着性の良いもので、使用する
水素貯蔵合金よりも重水素原子の拡散係数の小さいもの
であれば良く、銀その他のメッキ液が使用可能である。
おいて一例として例示した金メッキ液に限定するもので
は無く、電解メッキ可能な金属及び合金イオンを含み、
使用する水素吸蔵合金と密着性の良いもので、使用する
水素貯蔵合金よりも重水素原子の拡散係数の小さいもの
であれば良く、銀その他のメッキ液が使用可能である。
【００５０】上述の実施例においては、電解メッキの例
について述べたが、本発明としては上記電解メッキの条
件に加え、メッキ膜の形成反応に使用された分だけ、重
水素吸蔵量が減少し、無電解メッキ液は重水素よりもイ
オン化傾向が小さい金属及び合金イオンを含むとの条件
を満たせば下記の数２に示すように重水素吸蔵後例え
ば、重水素よりイオン化傾向が小さいＡｕ3+イオンを添
加することによりＰｄ−Ａｕの金メッキ膜を形成する無
電解メッキも適用可能である。
について述べたが、本発明としては上記電解メッキの条
件に加え、メッキ膜の形成反応に使用された分だけ、重
水素吸蔵量が減少し、無電解メッキ液は重水素よりもイ
オン化傾向が小さい金属及び合金イオンを含むとの条件
を満たせば下記の数２に示すように重水素吸蔵後例え
ば、重水素よりイオン化傾向が小さいＡｕ3+イオンを添
加することによりＰｄ−Ａｕの金メッキ膜を形成する無
電解メッキも適用可能である。
【数２】
【００５１】上述の実施例においては、メッキ処理を３
分間行う例について一例として述べたが、本発明として
は２０ないし３０秒程度の時間で最低限必要なメッキ膜
を形成することも可能であり、逆に３分以上例えば５分
間メッキ処理を行い充分結晶粒成長をさせることも可能
であり、それぞれ図６に３０秒間電解メッキを行ったも
の、図７に５分間電解メッキを行ったものの粒子構造の
ＳＥＭ写真をそれぞれ示す。電解メッキ時間が３０秒の
ものと、５分のものも重水素の放出特性に大差は無いと
思われる。
分間行う例について一例として述べたが、本発明として
は２０ないし３０秒程度の時間で最低限必要なメッキ膜
を形成することも可能であり、逆に３分以上例えば５分
間メッキ処理を行い充分結晶粒成長をさせることも可能
であり、それぞれ図６に３０秒間電解メッキを行ったも
の、図７に５分間電解メッキを行ったものの粒子構造の
ＳＥＭ写真をそれぞれ示す。電解メッキ時間が３０秒の
ものと、５分のものも重水素の放出特性に大差は無いと
思われる。
【図１】本発明の第１実施例の重水素保存材の製造装置
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】第１実施例の容器にメッキ液を添加する状態を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図３】第１実施例の重水素保存材を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】第１実施例の重水素保存材の図３におけるＡ−
Ａ線に沿う縦断面図である。
Ａ線に沿う縦断面図である。
【図５】第１実施例の重水素保存材の粒子構造を示すＳ
ＥＭ写真である。
ＥＭ写真である。
【図６】第１実施例の重水素保存材の重水素放出特性を
示す線図である。
示す線図である。
【図７】３０秒間電解メッキを行って製造した重水素保
存材の粒子構造を示すＳＥＭ写真である。
存材の粒子構造を示すＳＥＭ写真である。
【図８】５分間電解メッキを行って製造した重水素保存
材の粒子構造を示すＳＥＭ写真である。
材の粒子構造を示すＳＥＭ写真である。
１ 電解液 ２ 電解メッキ液 ３ 容器 ４ 陽極 ５ 陰極 ６ 参照極 ７ 電流源 ８ 制御装置 ３０ 有底中空円筒体 ３１ 開口 ５０ パラジウム板 ５１ メッキ膜 ６０ 飽和カロメル電極
Claims (7)
- 【請求項１】 重水素を高濃度に吸蔵した母材と、 母材表面に形成された微細な膜で構成された放出障壁膜
とから成ることを特徴とする重水素保存材。 - 【請求項２】 水素吸蔵金属材料で構成され、重水素を
高濃度に吸蔵した母材と、 母材全表面に形成された重水素原子に対する拡散係数の
小さな金属の微細な結晶膜で構成された放出障壁膜とか
ら成ることを特徴とする重水素保存材。 - 【請求項３】 重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵す
る重水素吸蔵工程と、 重水素を吸蔵した水素吸蔵金属の表面に微細な放出障壁
膜を形成する障壁膜形成工程とから成ることを特徴とす
る重水素保存材の製造方法。 - 【請求項４】 重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せる重水素吸蔵工程と、 重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含むメッキ
液を加え、水素吸蔵金属の表面に微細な放出障壁膜をメ
ッキするメッキ工程とから成ることを特徴とする重水素
保存材の製造方法。 - 【請求項５】 重水を含む電解液を電気分解することに
より、陰極を構成する水素吸蔵金属材に重水素を吸蔵さ
せる重水素吸蔵工程と、 重水素原子に対する拡散係数の小さな金属を含むメッキ
液を加え、重水素ガス発生電位より低い電位においてメ
ッキすることにより、水素吸蔵金属材料の表面に微細な
結晶膜より成るメッキ膜を形成するメッキ工程とから成
ることを特徴とする重水素保存材の製造方法。 - 【請求項６】重水を含む電解液が充填され、重水の電気
分解後メッキ用電解液が加えられる容器と、 容器内の電解液中に挿置された陽極と、 容器内の電解液中に挿置され、水素吸蔵金属材で構成さ
れた陰極と、 陽極および陰極間に電圧を印加する電源とから成ること
を特徴とする重水素保存材の製造装置。 - 【請求項７】 重水を含む電解液が充填され、重水の電
気分解後メッキ用電解液が加えられる容器と、 容器内の電解液中に挿置されたスパイラルな形状の陽極
と、 容器内の電解液中の陽極内に挿置され、水素吸蔵金属材
で構成された陰極と、 容器内の電解液中において陰極の近傍に挿置された参照
極と、 陽極および陰極間に電圧を印加する電源と、 電源が陰極に印加する電圧を制御する制御装置とから成
ることを特徴とする重水素保存材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060943A JPH06247701A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 重水素保存材、重水素保存材の製造方法、および重水素保存材の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060943A JPH06247701A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 重水素保存材、重水素保存材の製造方法、および重水素保存材の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06247701A true JPH06247701A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=13156974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5060943A Pending JPH06247701A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 重水素保存材、重水素保存材の製造方法、および重水素保存材の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06247701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014517148A (ja) * | 2011-05-03 | 2014-07-17 | ハイドロリップ エルエルシー | 水素ガス発生器 |
| US9939866B2 (en) | 2014-05-22 | 2018-04-10 | Uripp Llc | Operating system control for power source |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5060943A patent/JPH06247701A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014517148A (ja) * | 2011-05-03 | 2014-07-17 | ハイドロリップ エルエルシー | 水素ガス発生器 |
| US9217203B2 (en) | 2011-05-03 | 2015-12-22 | Scott Gotheil-Yelle | Hydrogen gas generator |
| US9939866B2 (en) | 2014-05-22 | 2018-04-10 | Uripp Llc | Operating system control for power source |
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