JPH09278401A - 水素吸蔵金属材の高活性化及び安定化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薬液によらずに水素吸蔵金属材の表面を水素
に対し活性化し、且つ表面被毒を有する物質に対し非活
性化して安定化でき、工業的生産において、効率的な生
産のできる水素吸蔵金属材の高活性化及び安定化処理法
を提供する。 【解決手段】 反応容器内に水素吸蔵金属材を充填し、
所要の温度まで加熱した後、その反応容器内に例えば、
フッ化水素ガス、酸性フッ化アンモニウム及びフッ化ア
ンモニウムのガス、三フッ化窒素ガスなどのフッ素系ガ
スと水素ガスを同時にあるいは個々に所要圧力で導入
し、水素吸蔵金属材を微粉化すると共にその表面に、金
属フッ化物を主成分とする膜を気相成長により形成し
て、少くとも表面又は表面層を、水素分子に対し高活性
化すると共に、水素分子以外の表面被毒を有する物質に
対し非活性化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素を吸蔵する金
属材を微粉化すると同時に表面又は表面層を高活性化
し、且つ腐食性、被毒性を有する気体、液体、蒸気等に
対し非活性化して安定化する処理法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、水素吸蔵金属材が安定的に水素の
吸蔵、放出を行うようにするには、高温、高圧、高真空
等で初期の活性化処理を必要とし、例えばＭｇ−Ｎｉ合
金の場合は、３５０℃で真空脱ガス処理し、２〜５ＭＰ
ａで１０回以上の水素の吸蔵、放出を繰り返す必要があ
り、Ｌａ−Ｎｉ系合金の場合は、８０〜１００℃で真空
脱ガス処理し、１〜３ＭＰａで１０回以上の水素の吸
蔵、放出を繰り返す必要がある。

【０００３】また、一度活性化処理された水素吸蔵金属
材であっても、再度大気中に曝されると、激しい酸化を
受け、水素吸蔵能が失われ、また、着火、発火による粉
塵爆発の危険性を伴うため、取り扱いには十分な配慮を
必要としていた。

【０００４】また、活性化処理された水素吸蔵金属材
は、非常に活性な表面を持つため、水素以外の、例えば
一酸化炭素、硫化水素、水蒸気、酸素等がプロセス中に
微量に含んでいる場合、それらガス類により著しく表面
が被毒し、安定的な水素の吸蔵、放出が不可能になり、
プロセスガスには高純度の水素ガスを必要とした。

【０００５】また、本来１ＭＰａ未満で使用する場合に
おいても、初期の活性化処理に１ＭＰａ以上の高圧を必
要とするため、高圧ガス取締法に準拠した過剰な設備投
資を必要とされてきた。

【０００６】以上のように、水素吸蔵金属材を使用する
に当っては、初期の活性化処理の作業性、不安定性、取
り扱いの危険性、コスト高などが実用上問題となってい
た。

【０００７】上記の問題を解決するために、薬液を用い
た表面処理法、例えば無電解めっき法を用いた銅やニッ
ケルによる水素吸蔵金属材のマイクロカプセル化法や、
フッ素イオンを含んだアルカリ水溶液中での表面処理に
よる水素吸蔵金属材の高活性化又は安定化処理法が提案
されている。

【０００８】しかし、薬液によって処理する方法には、
次のような問題点がある。 目的とする表面層を得るには微妙なｐＨ調整を必要と
する。 処理量に対し大きな装置を必要とする。 最終乾燥に時間がかかる。 処理後の廃液処理が厄介である。 特に安定化処理をする場合の水素化による微粉化処理
が別プロセスで必要となる。 処理コストが高い。 以上の点により工業的生産において、効率的な生産を望
むことは難しく、問題を十分に解決するまでには至って
いない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
問題を解消するために、薬液によらずに水素吸蔵金属材
の表面を水素に対し活性化し、且つ表面被毒を有する物
質に対し非活性して安定化でき、工業的生産において、
効率的な生産のできる水素吸蔵金属材の高活性化及び安
定化処理法を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の水素吸蔵金属材の高活性化及び安定化
処理法は、反応容器内に水素吸蔵金属材を充填し、所要
の温度まで加熱した後、その反応容器内に例えば、フッ
化水素ガス、酸性フッ化アンモニウム及びフッ化アンモ
ニウムのガス、三フッ化窒素ガスなどのフッ素系ガスと
水素ガスを同時にあるいは個々に所要圧力で導入し、水
素吸蔵金属材を微粉化すると共にその表面に、金属フッ
化物を主成分とする膜を気相成長により形成して、少く
とも表面又は表面層を、水素分子に対し高活性化すると
共に、水素分子以外の表面被毒を有する物質に対し非活
性化することを特徴とするものである。

【００１１】本発明の第２の水素吸蔵金属材の高活性化
及び安定化処理法は、上記第１の高活性化及び安定化処
理法で処理した水素吸蔵金属材の充填されている反応容
器内に、更にフッ素系ガスと水素ガスを同時にあるいは
個々に所要の圧力、温度条件にて導入し、水素吸蔵金属
材に対し水素の吸蔵、放出を繰り返して、さらに水素吸
蔵金属材の微粉化処理を進展させ、且つその金属材の表
面又は表面層に金属フッ化物を主成分とする膜を形成し
て、水素分子に対し高活性化すると共に、水素分子以外
の表面被毒を有する物質に対し非活性化することを特徴
とするものである。

【００１２】本発明の第３の水素吸蔵金属材の高活性化
及び安定化処理法は、上記第１又は第２の高活性及び安
定化処理法で処理した反応容器内の水素吸蔵金属材を、
その金属材に見合った温度条件で不活性ガス又は水素ガ
スにて熱処理を施して、金属フッ化物を主成分とする膜
を均質化し、水素分子に対しより高活性化すると共に、
水素分子以外の表面被毒を有する物質を一層非活性化す
ることを特徴とするものである。

【００１３】上記第１〜第３の水素吸蔵金属材の高活性
及び安定化処理法に於ける反応容器に充填する前の水素
吸蔵金属材は、粉末、インゴットなどの素材、又は水素
吸蔵金属をマトリックスとした複合材、中間製品、若し
くは完成品のいずれでもよい。

【００１４】上記本発明の第１の水素吸蔵金属材の高活
性化及び安定化処理法によれば、フッ素系ガスと水素ガ
スとの混合ガスにより水素吸蔵金属材の表面又は表面層
に気相成長による金属フッ化膜が形成されると同時にそ
の金属フッ化膜からの水素の吸蔵により水素吸蔵金属材
にクラック及び微粉化が発生し、それによる新生表面に
も金属フッ化膜が引き続き形成される。従って、最終的
には水素吸蔵金属材の全表面に金属フッ化膜が形成さ
れ、水素分子に対し高活性となり、高温、高圧、高真空
を必要としていた水素吸蔵金属材の初期活性化を低温、
低圧、真空排気無しで可能となり、また、表面に形成さ
れた金属フッ化膜は安定した化合物層であるから、大気
中における発火、着火の危険性が無く、水素分子以外の
表面被毒を有する物質に対しては非活性である為、取り
扱い上の危険性が解決されると共にこれまで危険を回避
する為に必要とされてきた設備、生産、輸送における保
全費用を大幅に削減できる。

【００１５】また、本発明の第１の水素吸蔵金属材の高
活性化及び安定化処理法は、フッ素系ガスと水素ガスと
の混合ガスによる気相中で、化合物反応と水素吸蔵によ
る微粉化反応を同時に行うので、従来の薬液処理による
場合と異なり、同じ設備内で同時に処理できて生産性が
高く、大がかりな設備や複雑な工程を必要とせずに大量
生産規模にも対応可能で処理費用の大幅な削減が可能で
ある。

【００１６】さらに、本発明の第２の水素吸蔵金属材の
高活性化及び安定化処理法によれば、前記の微粉化され
その表面に金属フッ化膜が形成された水素吸蔵金属材に
対し水素の吸蔵、放出が繰り返されて、さらに微粉化処
理とその新生表面に金属フッ化膜が形成されるので、水
素分子に対しより高活性となり、安定化する。

【００１７】さらにまた、本発明の第３の水素吸蔵金属
材の高活性化及び安定化処理法によれば、前記の第１又
は第２の処理法によって、微粉化されその表面に金属フ
ッ化膜が形成された水素吸蔵金属材に対し、その金属材
に見合った温度条件で熱処理が施されるので、金属フッ
化膜が均質化し、水素吸蔵金属材がより一層安定化す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の基本的構成と具体的な実
施例について説明する。先ず、基本的構成について説明
する。本発明は、基本的には水素吸蔵金属材の表面に、
気相成長により金属フッ化膜を形成せしめると共にその
金属フッ化膜からの水素の吸蔵による微粉化処理を同時
に行うものであり、水素吸蔵金属材としては通常水素吸
蔵合金として従来から知られているものが広い範囲で使
用され、その代表的なものとして、希土類合金、Ｍｇ系
合金が示される。気相成長により水素吸蔵金属材の表面
に金属フッ化膜を形成し、且つ水素吸蔵による微粉化処
理を同時に進行させる際の処理条件は、処理される水素
吸蔵金属材特有の圧力−水素濃度−温度依存特性を考慮
した水素ガスとフッ素系ガスとの混合比を用いることが
必要となる。処理ガスとしては、水素ガスとフッ化水素
ガス、酸性フッ化アンモニウム及びフッ化アンモニウム
のガス、三フッ化窒素ガスなどのいずれかのフッ素系ガ
スとの混合ガスであるが、特に水素ガスとフッ化水素ガ
スとの混合ガスが好適である。この混合ガス内のフッ素
濃度としては、通常、０．１〜７０ｖｏｌ％好ましくは
１〜４０ｖｏｌ％の範囲で選ばれる。

【００１９】また、処理温度及び処理圧力は、水素吸蔵
金属材の圧力−水素濃度−温度特性を考慮し、通常、処
理温度は常温〜３５０℃、処理圧力は大気圧〜５ＭＰ
ａ、好ましくは処理される水素吸蔵金属材に吸蔵される
水素の濃度が、供給圧力１ＭＰａ未満で９０％以上とな
る温度条件にて処理するのが望ましい。また、金属フッ
化膜形成時間は通常１０〜３６０分程度で充分である。
水素吸蔵金属材表面の金属フッ化膜形成のフッ素化反応
は、水素吸蔵金属材とフッ素との反応特性にもよるが、
処理温度が高いほど反応が進み易い為、処理温度条件が
高い水素吸蔵金属材は、処理ガス中のフッ素濃度を低く
して処理することが望ましく、処理温度が高く、処理ガ
ス中のフッ素濃度も高い場合、必要以上にフッ化処理が
進行し、本来水素吸蔵金属が持つ諸特性が損なわれるの
で、気を付けねばならない。

【００２０】上記水素吸蔵金属材を水素吸蔵による微粉
化処理と同時にフッ化処理する処理装置の一例を図１の
模式図で説明すると、１は水素吸蔵金属材を充填した反
応容器、２は反応容器１を加熱する電気炉、３は反応容
器１のガス導入ライン４に連なるガス供給システムで、
切替バルブ、流量制御装置等を内蔵している。５はガス
供給システム３の上流の不活性ガス貯蔵用ボンベ、６は
別系統の原料ガス貯蔵用ボンベ、７は反応容器１の真空
排気装置である。

【００２１】この処理装置により水素吸蔵金属材を微粉
化すると同時に表面に金属フッ化膜を形成する場合は、
不活性ガス貯蔵用ボンベ５のＮ₂ ，Ａｒ，Ｈｅ等のいず
れかの不活性ガスを、ガス供給システム３によりガス導
入ライン４を通して反応容器１内に毎分１０Ｌ程度フロ
ーし、常温から３５０℃の範囲で十分にパージし、反応
容器１内を不活性ガスで置換するか、真空排気装置７に
て反応容器１内を１ｔｏｒｒ以下まで真空排気する。次
に、電気炉２により反応容器１全体を所要の処理温度に
加熱する。次いで、原料ガス貯蔵用ボンベ６の水素ガス
と、フッ化水素ガス、酸性フッ化アンモニウム及びフッ
化アンモニウムのガス、三フッ化窒素ガスなどのいずれ
かのフッ素系ガスとの混合ガスを、ガス供給システム３
によりガス導入ライン４を通して反応容器１内に１ＭＰ
ａ未満の圧力で導入し、該反応容器１内の水素吸蔵金属
材の表面に金属フッ化膜を形成し且つ金属フッ化膜から
の水素吸蔵による微粉化処理を同時に行う。通常、１回
の金属フッ化膜の形成と微粉化処理で十分であるが、特
に被毒性や腐食性の強い環境下で使用する場合は、数回
の混合ガスによる水素の吸蔵、放出を繰り返して、さら
に微粉化を進め、その表面に金属フッ化膜を形成する。
所定の処理を行った後は、再度不活性ガスを反応容器１
内に導入し、反応容器１内に残存している混合ガスをパ
ージする。そして水素吸蔵金属材の表面に形成された金
属フッ化膜の均質化を図る為に、不活性ガス又は水素ガ
ス中において熱処理を行う。

【００２２】このように処理された水素吸蔵金属材は、
水素吸蔵によって発生したクラック及び微粉化による新
生表面の全てに金属フッ化膜が形成され、有効且つ比表
面積の大きい水素吸蔵金属材となり、水素分子に対し高
活性であり、水素分子以外の表面被毒、腐食を有する物
質に対し非活性であるという特性を示す。

【００２３】次に、本発明の水素吸蔵金属材の高活性化
及び安定化処理法の具体的な実施例について説明する。 〈実施例１〉反応容器内に機械的に５００μｍ以下まで
粉砕した水素吸蔵合金ＬａＮｉ_4,7Ａｌ_0,3 １０ｇを充
填し、次に反応容器を８０℃に加熱した状態でＮ₂ ガス
をフローしながら反応容器内のガス置換を行い、次いで
反応容器内に水素ガスと１０ｖｏｌ％のフッ化水素ガス
との混合ガスを０．９８ＭＰａの圧力で水素が吸蔵しな
くなるまで導入し、１時間水素吸蔵と同時にフッ化膜の
形成を行った。処理後、試料の殆どは３８μｍ以下の粒
径に微粉化されていた。また、試料をＸ線回折法による
構造解析を行った処、ＬａＮｉ₅ 及びＬａＦ₃ のピーク
が確認され、よって、母合金を十分に残したまま母合金
中のＬａとフッ素との化合物フッ化ランタンが形成され
ていることが確認された。解析プロファイルを図２に示
す。

【００２４】また実施例１にて処理された試料の水素吸
蔵金属材としての特性について以下に示す。 （評価１）前記実施例１によって処理された試料及び比
較例として未処理の試料についての初期水素吸蔵特性を
同条件にて測定した。図３は横軸に時間、縦軸は合金中
に吸蔵された水素の合金との重量比（ｗｔ％）を示して
おり、反応条件は、合金温度４０℃一定、真空排気０．
０１ｔｏｒｒから３０分行い、水素導入圧力１ＭＰａで
行った。また、フッ化膜を形成した試料は処理後３０日
間４０℃の乾燥空気中で保存し、未処理の試料は機械的
に５００μｍ以下に粉砕された試料を一度微粉化処理
し、その後、フッ化膜を形成した試料と同様の条件で保
存した。その結果、前記実施例１によって処理された試
料は、水素導入後直ちに吸蔵を開始し、約２０分でほぼ
平衡し、そのときの吸蔵量は約１．２５ｗｔ％であっ
た。それに対し未処理品は、水素導入後１時間位いから
徐々に吸蔵を開始するが、３時間経過しても吸蔵量は
０．２ｗｔ％にも達しなかった。このように実施例１に
よって処理された試料は、３０日間４０℃の乾燥空気中
で保存しても、未処理の試料に比し初期の水素化反応速
度が速く、殆ど酸化による影響を受けない、安定且つ高
活性化な表面状態を維持していた。

【００２５】〈実施例２〉反応容器内に機械的に５００
μｍ以下まで粉砕した水素吸蔵合金ＬａＮｉ_4,7Ａｌ
_0,3 １０ｇを充填し、次に反応容器を６０℃に加熱した
状態でＮ₂ ガスをフローしながら反応容器内のガス置換
を行い、次いで反応容器内に水素ガスと３ｖｏｌ％のフ
ッ化水素ガスとの混合ガスを０．９８ＭＰａの圧力で水
素が吸蔵しなくなるまで導入し、１０分間水素吸蔵と同
時にフッ化膜の形成を行い、然る後反応容器内を１ｔｏ
ｒｒまで真空排気した。そして混合ガスの導入と真空排
気を１サイクルとし、計１０サイクル処理を行った。処
理後、試料の平均粒径はメジアン値で１５μｍ前後とな
っていた。また、試料をＸ線回折法による構造解析を行
った処、実施例１と同様にＬａＮｉ₅ 及びＬａＦ₃ のピ
ークが確認された。

【００２６】（評価２）実施例２にて処理した試料が水
素吸蔵金属材にとって最も被毒の受けやすい一酸化炭素
に対し、耐被毒性を有しているかについて未処理の試料
と比較試験をし、その結果を図４に示した。図４は、横
軸に水素の吸蔵、放出によるサイクル数、縦軸に水素吸
蔵量の変化の割合を示している。比較試験は、先ず前記
２種類の試料を８０℃で０．１ｔｏｒｒまで真空排気
し、次に７Ｎの高純度水素ガスを用い、導入圧力２．５
ＭＰａの条件で活性化処理を３回行った。活性化処理
後、１０００ｐｐｍの一酸化炭素を含んだ水素ガスを温
度８０℃、導入圧力１ＭＰａで吸蔵速度１ＳＣＣＭ／ｇ
−ａｌｌｏｙまで吸蔵させ、その後、温度８０℃で放出
速度１ＳＣＣＭ／ｇ−ａｌｌｏｙまで放出を行い、サイ
クル数による有効水素移動量の変化を見た。その結果、
未処理の試料は５サイクル目で有効水素移動量０ｗｔ
％、初期吸蔵量に対し０％となり、完全に水素吸蔵金属
材として持つ本来の特性を失ってしまった。それに対し
実施例２にて処理した試料は５０サイクル目でも安定し
て有効水素移動量１．０ｗｔ％前後を示し、初期水素吸
量に対し約９５％の吸蔵量を維持している。よって、実
施例２にて処理された水素吸蔵金属材は、最も被毒の影
響を受けやすい一酸化炭素に対し非活性化する事が確認
された。

【００２７】〈実施例３〉反応容器内に機械的に５００
μｍ以下まで粉砕した水素吸蔵合金Ｍｇ₂ Ｎｉ１０ｇを
充填し、次に反応容器を２００℃に加熱した状態でＮ₂
ガスをフローしながら反応容器内のガス置換を行い、次
いで反応容器内に水素ガスと５ｖｏｌ％のフッ化水素ガ
スとの混合ガスを０．９８ＭＰａの圧力で水素が吸蔵し
なくなるまで導入し、３時間水素吸蔵と同時にフッ化膜
の形成を行い、然る後反応容器を３５０℃に昇温し１時
間熱処理を行った。その後、反応容器を常温まで冷却
し、反応容器内をＮ₂ ガスで置換した後、大気中で反応
容器より試料を取り出し、発火、着火の無いことを確認
した。また、実施例３により処理された試料を温度３５
０℃、真空排気０．０１ｔｏｒｒまで脱ガス処理した
後、その試料表面をエネルギー分散型Ｘ線分析装置にて
元素分析を行った処、試料表面にフッ素が存在している
ことを確認した。解析プロファイルを図５に示す。

【００２８】（評価３）実施例３にて処理された試料に
吸蔵していた水素量の測定を行った。測定は反応容器内
に充填した試料を３５０℃に昇温した後、あらかじめ
０．０１ｔｏｒｒまで真空排気されたリザーバータンク
に放出させ、その時の圧力平衡値により試料から放出さ
れる水素量を算出した。その結果、放出量は３ｗｔ％前
後であった。また、フッ化膜形成時に吸蔵された水素を
放出させた後、温度３５０℃で０．０１ｔｏｒｒまで真
空排気し、再度温度２５０℃、０．９８ＭＰａの導入圧
力で水素を吸蔵させた。その結果を図６に示す。図６
は、横軸に水素吸蔵時間、縦軸に試料に吸蔵された水素
量を示している。この図６で判るように水素導入後直ち
に吸蔵を開始し、約３分間でほぼ平衡に達し、その時の
水素吸蔵量は３．３ｗｔ％であった。よって、実施例３
にて処理された水素吸蔵金属材は、水素を吸蔵した状態
であっても水素吸蔵金属材の温度が水素放出温度未満で
あれば、大気中であっても安全に取り扱うことができ、
しかも吸蔵されている水素は放出に十分な温度に加熱す
ることにより容易に放出され、また二回目からの水素吸
蔵特性は既に数回活性化処理した未処理の試料と同程度
の水素吸蔵特性を示す事が確認された。

【００２９】

【発明の効果】以上の通り本発明の水素吸蔵金属材の高
活性化及び安定化処理法は、水素ガスとフッ素系ガスと
の混合ガスにより、水素吸蔵金属材の表面に気相成長に
よるフッ化膜を形成すると同時に、そのフッ化膜の形成
により水素吸蔵が加速的に進行し水素吸蔵金属材の微粉
化及びクラックが発生する。更に水素吸蔵によって発生
したクラック等の新生面にもフッ化膜の形成が引き続き
進行する。以上のように本処理法はフッ化膜形成と水素
吸蔵が連続的に起こり、最終的には水素吸蔵金属材の全
表面にフッ化膜を形成するものであるから、水素分子に
対し高活性で且つ安定化する。従って、高温、高圧、高
真空での吸蔵、放出を１０回以上必要としていた水素吸
蔵金属材の初期活性化を、低温、低圧、真空排気無しで
も可能となり、しかも表面に形成されたフッ化膜は非常
に安定した化合物であるから、大気に曝された状態でも
大気中の酸素、水分の影響が極めて少ないため、急激な
酸化反応などによる発火、着火による粉塵爆発の危険性
が無く、それは水素を吸蔵している状態でも同様であ
る。また、水素分子以外の表面被毒、腐食を有する物質
に対しては非活性であるため、取り扱い上の危険性が解
決されると共に、これまで危険を回避するために必要と
されてきた設備、生産、輸送における保全費用を大幅に
削減できる。

【００３０】また、本発明の水素吸蔵金属材の高活性化
及び安定化処理法は、水素ガスとフッ素系ガスとの混合
ガスによる気相中で、化合物反応と水素による微粉化反
応を同時に同じ設備内で行うことができるので、生産性
が高く、大がかりな設備や複雑な工程を必要とせず、大
量生産規模にも対応可能で、しかも処理費用の大幅な削
減可能である。

【００３１】さらに、本発明の水素吸蔵金属材の高活性
化及び安定化処理法により処理された水素吸蔵金属材
は、大気中において非常に安定した状態を維持するた
め、あらかじめ所要の粒径に調整した状態で大気中で保
存しておいても、使用時には直ぐに低温、低圧で水素吸
蔵金属材が本来持つ水素吸蔵特性を示すため、これを使
えばあらかじめ使用用途に調整された状態で在庫がで
き、またプラントなどの立ち上げロスも最小に押さえる
ことが可能となる。しかも水素を吸蔵している状態でも
大気中で取り扱いが可能なため、水素を水素吸蔵金属材
に蓄え輸送する場合にも特に金属製の耐圧容器内に密閉
充填する必要がなく、袋詰め程度の簡単な梱包にて水素
を安全に輸送可能となる。

【００３２】また、表面処理された水素吸蔵金属材は水
素分子以外の物質に対し非活性であるため、水素濃度の
低いガス中から安定的に水素のみを回収することがで
き、またヒートポンプや自動車燃料貯蔵用、水素運搬
用、熱輸送用等の水素貯蔵タンクに使用した際にも長時
間にわたって安定した性能を維持することが可能とな
り、さらに小型、大型ニッケル水素二次電池用負極材と
して使用した際にも初期の充放電特性、電解液に対する
耐食性、サイクル寿命に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水素吸蔵金属材の高活性化及び安定化
処理法を実施する為の処理装置の一例の模式図である。

【図２】本発明の実施例１により処理された水素吸蔵金
属材をＸ線解析法により構造解析を行った解析プロファ
イルを示す図である。

【図３】本発明の実施例１により処理された試料と未処
理試料の水素吸蔵に要する時間と水素吸蔵量との関係を
示す図である。

【図４】本発明の実施例２にて処理された試料と未処理
試料の水素の吸蔵、放出によるサイクル数と水素吸蔵量
の変化率との関係を示す図である。

【図５】本発明の実施例３により処理された水素吸蔵金
属材の試料表面をエネルギー分散型Ｘ線分析装置により
元素分析した解析プロファイルを示す図である。

【図６】本発明の実施例３にて処理された試料の水素吸
蔵時間と水素吸蔵量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 反応容器 ２ 電気炉 ３ ガス供給システム ４ ガス導入ライン ５ 不活性ガス貯蔵ボンベ ６ 原料ガス貯蔵ボンベ ７ 真空排気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 亨 東京都大田区山王２丁目５番13号 株式会 社ベンカン内 (72)発明者 菊山 裕久 大阪府堺市海山町７丁目227番地 橋本化 成株式会社三宝工場内 (72)発明者 平山 良司 大阪府堺市海山町７丁目227番地 橋本化 成株式会社三宝工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応容器内に水素吸蔵金属材を充填し、
   所要の温度まで加熱した後、その反応容器内にフッ素系
   ガスと水素ガスを同時にあるいは個々に所要の圧力で導
   入し、水素吸蔵金属材を微粉化すると共にその表面に、
   金属フッ化物を主成分とする膜を気相成長により形成し
   て、少くとも表面又は表面層を、水素分子に対し高活性
   化すると共に、水素分子以外の表面被毒を有する物質に
   対し非活性化することを特徴とする水素吸蔵金属材の高
   活性化及び安定化処理法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水素吸蔵金属材の高活性
   化及び安定化処理法で処理した水素吸蔵金属材の充填さ
   れている反応容器内に、更にフッ素系ガスと水素ガスを
   同時にあるいは個々に所要の圧力、温度条件にて導入
   し、水素吸蔵金属材に対し水素の吸蔵、放出を繰り返し
   て、さらに水素吸蔵金属材の微粉化処理を進展させ且つ
   その金属材の表面又は表面層に金属フッ化物を主成分と
   する膜を形成して、水素分子に対し高活性化すると共
   に、水素分子以外の表面被毒を有する物質に対し非活性
   化することを特徴とする水素吸蔵金属材の高活性化及び
   安定化処理法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の水素吸蔵金属材の
   高活性化及び安定化処理法で処理した反応容器内の水素
   吸蔵金属材を、その金属材に見合った温度条件で不活性
   ガス又は水素ガスにて熱処理を施して、金属フッ化物を
   主成分とする膜を均質化し、水素分子に対しより高活性
   化すると共に、水素分子以外の表面被毒を有する物質を
   一層非活性化することを特徴とする水素吸蔵金属材の高
   活性化及び安定化処理法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２若しくは３記載の水素吸
   蔵金属材の高活性化及び安定化処理法に於ける反応容器
   に充填する前の水素吸蔵金属材が、粉末、インゴットな
   どの素材、又は水素吸蔵金属をマトリックスとした複合
   材、中間製品、若しくは完成品のいずれかであることを
   特徴とする水素吸蔵金属材の高活性化及び安定化処理
   法。