JPS5855304A - 水分解物質及び水分解法 - Google Patents

水分解物質及び水分解法

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JPS5855304A
JPS5855304A JP56149318A JP14931881A JPS5855304A JP S5855304 A JPS5855304 A JP S5855304A JP 56149318 A JP56149318 A JP 56149318A JP 14931881 A JP14931881 A JP 14931881A JP S5855304 A JPS5855304 A JP S5855304A
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JP
Japan
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water
semiconductor
amalgam
decomposing
alloy
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JP56149318A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hatanaka
武史 畑中
Tamio Ri
李 民雄
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BUREN MASTER KK
Original Assignee
BUREN MASTER KK
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発vAFi水を分解して水素を発生する物質および水
分解法に関し、さらに詳しく社、安全にしかも効率曳く
水を分解して水素と酸素とを得るための物質および方法
に関する。
従来、水素ガスの製造法として唸水の電解、石炭1石油
、コークスの分解等による方法があるが。
これら方法はいずれも大規模な装置を必要とし。
また電力を必要とするなど、経済的ではない。この問題
を解決するために、アルカリ金属のアマルガム合金に2
種金属を組み合わせることKよシ簡便な方法によ如安全
に水を分解して水素ガスを発生させることが提案されて
いる。
本発明社アマルガム合金と半導体物質との組み合わせK
よシア!ルガム合金の水分解能力を著しく改善せんとす
るものである0本発明では、半導体物質としてTh t
+!11半導体、P型半導体、P−m型半導体、および
l型半導体を組み入れ1種々検討してみえ。
スズのグループからなる金属の少くとも1種の金属と、
水銀とからなるアマルガム合金にn型半導体、P型半導
体のいずれか一つの物質またはこれらの混合物を組み合
わせてなる本のである。アルカリ金属対水銀の原子量比
は約25;1〜約1;L5が好ましく、アルカリ金属対
アルミニウム、亜鉛、鉛、スズの中の少くとも1つの金
属の原子量比は、好ましくは約1:5〜約5:1である
半導体物質は水分解物質の全量に対して約α2重量−〜
約35重量%の量で存在する@11M1半導体物質は一
例として%WOI 、 T i OH、V!0@、 Z
ooおよびCdO等が挙げられ、P型半導体物質の好ま
しい例として社則O1C・0等が挙げられるがその他の
半導体物質でもかまわ表い、tた、I!1半導体物質と
しては一例としてAl4o、およびMfO等が挙げられ
る。なお、前記半導体としては8ItたはGe等O金属
元素にB、P等の不純物を混入したものでもよい。アマ
ルガム合金と半導体物質とはそれぞれ粉末状態で銅勢の
充填剤とともに不活性雰囲気中で均一に混合された後加
圧されてブロック化される。また、半導体物質は粉末の
状態でアマルガムの形成中にアマルガム中に混入しても
良く、この場合、アマルガムはグラファイト・ボールミ
ル等によシ粉末化された後鍋等の充填剤とともにブロッ
ク化される。このブロックはその融点付近において約1
5分間、不活 性雰囲気中で焼結活性化される。このようにアマルガム
合金と半導体物質からなる水分解物質は水と反応したと
きに、アマルガムが水と効率良く反応するが、このとき
半導体物質はアマルガムの再生に活性があるものと思わ
れる。
半導体物質に触媒活性があるの社、−例として口型半導
体金属で見てみると、電子供与性の分子を吸着(正電荷
吸着)しやすいことに起因している本のと思われる。も
つと具体的に言えば、水酸化ナトリウム水溶液とアルミ
ニウム、亜鉛、鉛。
スズ等から生成するところの各金属錯塩Na6kt(O
n)g8a41m (OR)a 、 Has I’b 
(OH)@ 、 Naa am (OH)−が水の存在
下でナトリウム陽イオンと錯塩論イオンに解離して、前
述のfi型半導体に吸着され中すくなることから、元来
不安定な錯塩が、さらに不安定化し、半導体そのものの
もつ触媒作用によシ金属曽塩を金属元素に還元して再び
アマルガムを形成させて水の分解を促進したものと思わ
れる。
なお% nu半導体にP型、i型半導体を組み合せるこ
とにより、一層触媒活性が強まるのはこれら各種半導体
の相互作用によるものと思われる6本発明による反応プ
ロセスを下記に示す。
(1)  2Ng + 2Jfa O→2NaOH+1
1g(り  4NmOH+Z++s+2H10−+Na
4Zn(OH)@+H*4NaOH+ Pb + 21
1雪0 →)ia4 Pb (OH)s + H鵞4N
aOH+ 8a + 4H20→Naa 8n (OH
)s + 2Hs(3)  Na4Za(OB)1峯1
1民4Na+Zn+3a1+30g半導体触媒 Na4!’b (011)1      4Na + 
Pb + 3H意+ 30*半導体触媒 NJI48n (oii)*−一一一−→4Nm + 
4Hs +40冨+S’rLNa@kt(OH)s ”
−蟻3Na + kl+ 3am + 30g以下、実
施例にもとづいて本発明を詳JIIIKaWJ4する。
実施例! 水11501Fに細く切った301のカリウムと約20
0メツシエの亜鉛粉末20fとを加えて混合し、これを
クツファイト・ルツボに入れ約250℃にて15分間、
炉内で窒素雰囲気下、加熱溶融した。この後、水と接触
しないように窒素雰囲気中で、室温まで冷却してアマル
ガム合金を得た。
この合金を窒素雰囲気下でグラファイト・ボールミルに
よシ約50メッシェの粉末合金とじ九、この粉末合金4
0tに約200メツシエのn型半導体としてのWol粉
末9.5fおよびパラジクム粉末α5fを加え、さらに
約200メツシエの銅粉末50Fを加えて、不活性雰囲
気中で良く混合した。
ついで、 ?:、0混金物全金物性雰囲気中でクツファ
イト金蓋に入れ、約60004/−の圧力で圧縮してブ
ロックを得た。このブロックをヘリウム雰囲気中でクツ
ファイト・ルツボに入れて、ブロックの融点付近で約3
0分間加熱焼結した後、 iiiai壇で冷却して水分
解合金を得た。この水分解合金に微細噴霧水を接触させ
ると水素と酸素からなるガスを多量に発生した0発生ガ
スの容量は水分解合金の表面積とこの表面積に接触され
る水の噴霧粒度および噴霧束等によシ異なるが、およそ
1−の11面は1分間にα431の水と反応し丸。
実験例■ 水銀35Fに細く切った35Fのナトリウムと、約20
0メツシーの亜鉛粉末309とを加えて混合し、これを
クラファイト・ルツボに入れ約250℃にて15分間、
炉内で窒素雰囲気下、加熱溶融した。この後、水と接触
しないように窒素雰囲気中で、室温まで冷却してアマル
ガム合金を得た。
この合金を窒素雰囲気下でグラファイト・ボールミルに
より約30メツシエの粉末合金とした。この粉末合金2
79に約200メツシ為のnWi半導体としてのToo
、粉末IL7f、約7f、メッシ凰の1lil半導体A
40mの粉末をα65Fおよび約200メツシ為の白金
粉末α65Fを加え、さらに約200メツシ凰の銅粉末
60fを加えて、不活性雰囲気中で均一に混合した。つ
いで、この混合物を不活性雰囲気中でグラファイト金1
11に入れ。
約6000 kf/diの圧力で圧縮してブロックを得
た。このブロックをヘリウム雰囲気中でクラ7アイト・
ルツボに入れて、ブロックの融点付近で約30分間加熱
焼結した後、室温まで冷却して水分解合金を得た。この
水分解合金に微細噴霧水を接触させると水素と酸素から
なるガスを多量に長時間発生した。発生ガスの容量は水
分解合金の表面積とこの表面積に接触される水の噴霧形
態シよび噴霧速贋等によシ異なるが、およそlaiの表
面は1分間にα44tの水と反応した。
実験例厘 水銀20Fに細く切った401のナトリウムと約200
メツシエの鉛粉末409とを加えて混合し、これをクラ
7アイト・ルツボに入れ約250’CKて15分間、炉
内で窒素雰囲気下、加熱溶融した。この後、水と接触し
ないように窒素雰囲気中で、室温まで冷却してアマルガ
ム合金を得た。
この合金を窒素雰囲気下でクラファイト・ボールミルに
よ〕約20メツシエの粉末合金とした。この粉末合金3
0fK約200メッシ、のrsg半導体としてのV、O
@粉末tSt、約200メツシユのI’ll半導体帽0
粉末を99.ならびに約200メツシ為の直型半導体A
l40m粉末15fを加え、さらに約200メツシエの
銅粉末55fを加えて。
不活性雰囲気中で均一に混合した。ついで、この混合物
を不活性雰囲気中でグラファイト金11に入れ、約60
00A9/iの圧力で圧縮してブロックを得九、このブ
ロックをヘリウム雰囲気中でクラファイト・ルツボに入
れて、ブロックの融点付近で約30分間加熱焼結した後
、室温まで冷却して水分解合金を得た。この水分解合金
に微細噴霧水を接触させると水素と酸素からなるガスを
多量に長時間発生した0発生ガスの容量は水分解合金の
表面積とこの表面積に接触される水の噴霧形態および噴
霧速度によシ異なるが、およそ1−の表面は1分間にα
451の水と反応した。
実施例y 水銀40Fに細く切りた301Fのセシウムと。
約200メツシユの鉛粉末30fとを加えて混合し、こ
れをクラ7アイト・ルツボに入れ約250℃にて15分
間、炉内で窒素雰囲気下、加熱溶融した。この彼、水と
接触しないように窒素雰囲気中で、室温まて冷却してア
マルガム合金を得た。
この合金を窒素雰囲気下でグラファイト・ボールミルに
よシ約50メッシェの粉末合金とした。この粉末合金2
gPK約200メッシェのn型半導体としてのZnO粉
末&6t1約200メッシ瓢のP型半導体CooをL6
F、および白金粉末α8tを加え、さらに約200メツ
シ為の銅粉末66Fを加えて、不活性雰囲気中で良く混
合した。ついで、この混合物を不活性雰囲気中でグラフ
ァイト金型に入れ、約6000fi/jの圧力で圧縮し
てブロックを得た。このブロックをヘリウム雰囲気中で
クラ7アイト・ルツボに入れて、ブロックの融点付近で
約30分間加熱焼結した後、室温まで冷却して水分解合
金を得た。この水分解合金に微細噴霧水を接触させると
水素と酸素からなるガスを多量に長時間発生した0発生
ガスの容量は水分解合金の表面積とこの表面積に接触さ
れる水O噴霧形態および噴霧量等によシ異なるが、およ
そl−の表面は1分間にα421の水と反応した。
以上の実施例によシ明らかなように1本発明によれば、
アマルガム合金に半導体物質を添加することによシ水素
発生量を著しく増加させることができる。これ紘半導体
物質中の遊離電子または正孔がアマルガムの金属錯塩に
作用して、不安定な金属錯塩をよシネ安定化させ、この
結果、金属錯塩中の金属が還元されて水銀とアマルガム
を再生し、このアマルガムが再び水と反応する仁とに起
因する−のと思われる。したがって、本発明によれば常
温で水を効率良く分解して水素ガスを低摩な方法によシ
多量に発生させることができ、実用性が極め′て高いも
のである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)アルミニウム、亜鉛、鉛およびスズからな質を添
    加してなる水分解物質。 (2)  前記アマルガム合金と、前記半導体物質とを
    金属充填剤によ多結合したことを特徴とする特許請求の
    範8181項記載の水分解物質。 (1)  前記半導体物質が1!型型半体、P型半導体
    およびill半導体の中の少くとも一つからなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の水分解物質。 (4)アルカリ金属と、水銀と、アルミニウム。 亜鉛、鉛およびスズからなるグループの少くとも一種の
    金属元素とからなるアマルガム合金と、半導体物質とか
    らなる水分解物質を水と接触反応させて、前記金属元素
    の錯塩を形成させ、これを前記半導体物質によシ前記金
    属元素に還元させながら水素を発生させる仁とを特徴と
    する水の分解法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6096502A (ja) * 1983-10-29 1985-05-30 Kazuo Naito 水素ガス製造法
WO2002049957A1 (fr) * 2000-12-21 2002-06-27 Rhodia Chimie Systeme generateur d'hydrogene et procede d'hydrodeshalogenation
JP2010184828A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Kri Inc 水素製造方法

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