JPS61197033A - 水の光分解用触媒 - Google Patents
水の光分解用触媒Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
- C01B3/042—Decomposition of water
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、水を光分解して水素を製造する際に使用する
新規な不均一系触媒に関するものである。
新規な不均一系触媒に関するものである。
（発明の背景）
石油危機以降、石油や石炭などの化石エネルギーの枯渇
が真剣に討議され、化石エネルギーの代替エネルギー源
として、また空気を汚さないクリーンなエネルギー源と
して、水素の使用が提案されている。
が真剣に討議され、化石エネルギーの代替エネルギー源
として、また空気を汚さないクリーンなエネルギー源と
して、水素の使用が提案されている。
そして、水素の製造方法として、水を太陽光で分解（光
分解）して製造する方法が有力視されている。この方法
は、極端に言えば水に太陽光を照射するだけのもので、
ほかに電気、熱などのエネルギーを必要としない０分解
の化学式は次のとおりである。
分解）して製造する方法が有力視されている。この方法
は、極端に言えば水に太陽光を照射するだけのもので、
ほかに電気、熱などのエネルギーを必要としない０分解
の化学式は次のとおりである。
ＨｔＯＨｚ ＋ １／２０□
ただし、酸化され易いもの例えばアルコールその他の有
機物が共存しているときは、酸素は生成しない。
機物が共存しているときは、酸素は生成しない。
しかし、水の光分解には適当な触媒（光触媒）が必要で
あり、これまで例えば ＴｉＯ□や５ｒＴｉ０３粒子が
提案されている。
あり、これまで例えば ＴｉＯ□や５ｒＴｉ０３粒子が
提案されている。
しかしながら、ＴｉＯ□粒子は、還元力、酸化力ともに
強いが、活性点を作るためにｐｔやＲｕｎｇ等の貴金属
を担持させなければ水素、酸素の生成はほとんど認めら
れない。従って、ｐｔやＲｕｎｇ等の貴金属を担持させ
るために触媒の製造プロセスが２段階になることと貴金
属という高価な原料を使用することから製造コストが高
いという欠点を有していた。また、５ｒＴｉＯｉ粒子も
ＮｉＯやＲｈを担持させなければ、水素、酸素を生成
させることができず、製造コストが高い、水素生成活性
も余り高くない、という欠点を有していた。
強いが、活性点を作るためにｐｔやＲｕｎｇ等の貴金属
を担持させなければ水素、酸素の生成はほとんど認めら
れない。従って、ｐｔやＲｕｎｇ等の貴金属を担持させ
るために触媒の製造プロセスが２段階になることと貴金
属という高価な原料を使用することから製造コストが高
いという欠点を有していた。また、５ｒＴｉＯｉ粒子も
ＮｉＯやＲｈを担持させなければ、水素、酸素を生成
させることができず、製造コストが高い、水素生成活性
も余り高くない、という欠点を有していた。
（発明の目的）
本発明の目的は、貴金属その他の担持成分を担持させる
プロセスが必要でなく、かつ貴金属を使用しないので製
造コストが安価で、そして活性の高い「水を光分解して
水素を生成するための不均一系触媒」を提供することに
ある。
プロセスが必要でなく、かつ貴金属を使用しないので製
造コストが安価で、そして活性の高い「水を光分解して
水素を生成するための不均一系触媒」を提供することに
ある。
（発明の概要）
本発明者らは、鋭意研究の結果、アルカリ金属元素とＶ
ａ族元素との複合酸化物粒子が目的とする触媒として最
適なものであることを見い出し、本発明を成すに至った
。
ａ族元素との複合酸化物粒子が目的とする触媒として最
適なものであることを見い出し、本発明を成すに至った
。
即ち、本発明は、アルカリ金属元素とＶａ族元素との複
合酸化物粒子からなることを特徴とする、水を光分解し
て水素を生成するための不均一系触媒を提供する。
合酸化物粒子からなることを特徴とする、水を光分解し
て水素を生成するための不均一系触媒を提供する。
なお、複合酸化物の光触媒としては、５ｒＴｉＯ，以外
に知られているものはない。
に知られているものはない。
本発明における複合酸化物それ自身は、一部公知のもの
であり、例えば、アルカリ金属の揮発性塩とＶａ族元素
の酸化物とを所定割合で溶融反応させることにより、容
易に製造することができる。
であり、例えば、アルカリ金属の揮発性塩とＶａ族元素
の酸化物とを所定割合で溶融反応させることにより、容
易に製造することができる。
本発明に使用され得る不均一系触媒としての複合酸化物
としては、例えばＬｉＪｂｚｓＯｙ＋、 Ｌｉ’Ｎｂ：
＋０ｉ−ＬｉＮｂ０２． ＬｉｔＶｔｏ島ｙ＋ＬｉＴａ
Ｏ３，ＮａＮｂＯｔ＆＋ ＮａＮｂＯ２゜ＮａｚＮｂＯ
，・ＮａＴａＯ５＋ ＮａｔＴａ＋０ｒＩＩＫｂＮｂｓ
ａＯＩｌｓ＋ＫｚＮｂｂＯ＋ｈｒ ＫＪｔ１４０１？、
ＫＮｂＯ３，ＣｌＮｂ＋ｏ０７ｔ。
としては、例えばＬｉＪｂｚｓＯｙ＋、 Ｌｉ’Ｎｂ：
＋０ｉ−ＬｉＮｂ０２． ＬｉｔＶｔｏ島ｙ＋ＬｉＴａ
Ｏ３，ＮａＮｂＯｔ＆＋ ＮａＮｂＯ２゜ＮａｚＮｂＯ
，・ＮａＴａＯ５＋ ＮａｔＴａ＋０ｒＩＩＫｂＮｂｓ
ａＯＩｌｓ＋ＫｚＮｂｂＯ＋ｈｒ ＫＪｔ１４０１？、
ＫＮｂＯ３，ＣｌＮｂ＋ｏ０７ｔ。
Ｃ５＋ｏＮｂｚｈＯ，ｏ＋ Ｃ５ｔＮｂｅＯ＋＋＋ Ｃ
５ａＮｂｈＯＩ？＊ ＣｓＮｂ０，１゜Ｃ３ｔＶｈＯ１
ｈ＋ＫＶＯｓなどが挙げられる。
５ａＮｂｈＯＩ？＊ ＣｓＮｂ０，１゜Ｃ３ｔＶｈＯ１
ｈ＋ＫＶＯｓなどが挙げられる。
なかでも、カリウムとニオブとの複合酸化物ば好ましい
触媒である。
触媒である。
これらの複合酸化物の形状は、光を有効に利用するため
に表面積の大きい粒子であるべきであり、その粒径は出
来るだけ小さいほうが好ましいが、現在の技術では、０
．１μ以下は難しい、従って、一般には０．１〜１０μ
好ましくは０．１〜１μが適当である。
に表面積の大きい粒子であるべきであり、その粒径は出
来るだけ小さいほうが好ましいが、現在の技術では、０
．１μ以下は難しい、従って、一般には０．１〜１０μ
好ましくは０．１〜１μが適当である。
複合酸化物を粒子にするには、慣用的な粉砕手段例えば
ボールミルを用いれば容易である。
ボールミルを用いれば容易である。
また、製造コストの上昇が差支えなければ、本発明の複
合酸化物粒子に前述のｐｔやＲｈ等の貴金属を担持させ
てもよい。その場合には、光触媒活性が一層高まるもの
もある。
合酸化物粒子に前述のｐｔやＲｈ等の貴金属を担持させ
てもよい。その場合には、光触媒活性が一層高まるもの
もある。
本発明の触媒は、水を光分解するために使用されるが、
その場合の水は、水の他に糞尿、有機廃棄物、有機汚泥
等の有機物あるいは無機物が含まれていてもよい。
その場合の水は、水の他に糞尿、有機廃棄物、有機汚泥
等の有機物あるいは無機物が含まれていてもよい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
明はこれに限定されるものではない。
（実施例）
ＫｚＣＯｓ １３゜８２ ｇとＮｂｔＯｓ ２６．５
８ ｇを白金ルツボ中で１３００℃に加熱して溶解した
後、大気中にさらして急冷した。そして、乳鉢で粉砕し
て、粒径ｌＯμ以下の複合酸化物（ＫａＮｂｉＯ＋ｔ）
粉末を製造した。この粉末は、粉末Ｘ線回折により、Ｋ
ａＮｂａＯ＋ｆｆであることを確認した。
８ ｇを白金ルツボ中で１３００℃に加熱して溶解した
後、大気中にさらして急冷した。そして、乳鉢で粉砕し
て、粒径ｌＯμ以下の複合酸化物（ＫａＮｂｉＯ＋ｔ）
粉末を製造した。この粉末は、粉末Ｘ線回折により、Ｋ
ａＮｂａＯ＋ｆｆであることを確認した。
そのほか、同様にして下記第１表記載の触媒を製造した
。
。
（触媒の評価）
３００ｍｌのフラスコにメタノール５０ｍ ｌと水２０
０ｍ１と触媒０．２ ｇを仕込み、マグネチックスクー
ラーで撹拌しながら、５００Ｗのキセノン・ランプで光
を照射した。
０ｍ１と触媒０．２ ｇを仕込み、マグネチックスクー
ラーで撹拌しながら、５００Ｗのキセノン・ランプで光
を照射した。
照射後、１時間毎に水素の生成量をガスクロマトグラフ
ィーで測定し、定常活性を求めた。この結果を下記第１
表に示す。
ィーで測定し、定常活性を求めた。この結果を下記第１
表に示す。
なお、ここでは、水にメタノールを添加しているが、こ
れは触媒の活性を評価し易いからである。
れは触媒の活性を評価し易いからである。
第１表
＊単位： （ｐ ｎｏｔ ／ ｈｏｕｒ）（注：比較
例の触媒も何も担持してない）（発明の効果） 以上のとおり、本発明によれば、ＰｔやＲｕＯ２等の貴
金属その他を担持させることなく、活性の高い触媒が得
られ、そのため触媒の製造コストが安価で済み、従って
水から安価に水素を製造することが可能になる。
例の触媒も何も担持してない）（発明の効果） 以上のとおり、本発明によれば、ＰｔやＲｕＯ２等の貴
金属その他を担持させることなく、活性の高い触媒が得
られ、そのため触媒の製造コストが安価で済み、従って
水から安価に水素を製造することが可能になる。
Claims (1)
- アルカリ金属元素とＶａ族元素との複合酸化物粒子から
なることを特徴とする、水を光分解して水素を生成させ
るための不均一系触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60039401A JPS61197033A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 水の光分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60039401A JPS61197033A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 水の光分解用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197033A true JPS61197033A (ja) | 1986-09-01 |
Family
ID=12551966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60039401A Pending JPS61197033A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 水の光分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197033A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006675A1 (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-07 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Photocatalyst, method for preparing the same, and production of hydrogen using the same |
| JP2006088019A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Science Univ Of Tokyo | 硝酸イオン存在下の酸化的雰囲気においてＩｒ酸化物系助触媒を担持させた光触媒およびその製造方法 |
| CN109621940A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-16 | 常州大学 | 一种稀土掺杂铌酸锂/凹凸棒石复合光催化材料及其制备方法与应用 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60039401A patent/JPS61197033A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006675A1 (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-07 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Photocatalyst, method for preparing the same, and production of hydrogen using the same |
| US5865960A (en) * | 1994-08-30 | 1999-02-02 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Photocatalyst, method for preparing the same, and production of hydrogen using the same |
| CN1080585C (zh) * | 1994-08-30 | 2002-03-13 | 韩国化学研究所 | 光催化剂、其制备方法和使用该催化剂生产氢气的方法 |
| JP2006088019A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Science Univ Of Tokyo | 硝酸イオン存在下の酸化的雰囲気においてＩｒ酸化物系助触媒を担持させた光触媒およびその製造方法 |
| JP4528944B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2010-08-25 | 学校法人東京理科大学 | 硝酸イオン存在下の酸化的雰囲気においてＩｒ酸化物系助触媒を担持させた光触媒およびその製造方法 |
| CN109621940A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-16 | 常州大学 | 一种稀土掺杂铌酸锂/凹凸棒石复合光催化材料及其制备方法与应用 |
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