JPS62167201A - 水素貯蔵合金の活性化処理方法 - Google Patents
水素貯蔵合金の活性化処理方法Info
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Classifications
-
- 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
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
-
- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Gas Separation By Absorption (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、水素貯蔵合金の活性化処理方法に関し、詳し
くは一旦活性化した水素貯蔵合金にＣＯガスを作用させ
て表面を不活性とする水素貯蔵合金の活性化処理方法に
関する。
くは一旦活性化した水素貯蔵合金にＣＯガスを作用させ
て表面を不活性とする水素貯蔵合金の活性化処理方法に
関する。
［従来の技術］
金属と水素が反応して作る金属水素化物のうちで、水素
の吸蔵と放出という可逆反応を繰り返し行えるものを水
素貯蔵合金と呼んでいる。
の吸蔵と放出という可逆反応を繰り返し行えるものを水
素貯蔵合金と呼んでいる。
水素は、金属に接するとその表面に吸着される。
次いで水素原子に分解して金属の結晶格子内に侵入し、
金属原子の間に存在する隙間（格子間位置）を占める。
金属原子の間に存在する隙間（格子間位置）を占める。
水素の圧力を高くしていくと水素原子が飽和するまで侵
入し、金属水素化物相を形成する。放出はこの反対の現
象である。
入し、金属水素化物相を形成する。放出はこの反対の現
象である。
水素は電力と同様にエネルギーを運ぶ担体として、原子
力や石油などの１次エネルギーから製造されるので、２
次エネルギーとして位置付けられるが、燃焼生成物がク
リーンであること、輸送にエネルギー損失が無く長期間
貯歳できる等の理由から、近年大いに脚光を浴びている
。この水素の利用に欠くことができないのが、水素貯蔵
合金であるが、水素の吸蔵、放出が温度と圧力により可
逆的に制御できること、反応速度が大きく反応熱が高い
ことから、エネルギー貯蔵材料のみならず、エネルギー
変換材料としての利朋範囲も広がっている。
力や石油などの１次エネルギーから製造されるので、２
次エネルギーとして位置付けられるが、燃焼生成物がク
リーンであること、輸送にエネルギー損失が無く長期間
貯歳できる等の理由から、近年大いに脚光を浴びている
。この水素の利用に欠くことができないのが、水素貯蔵
合金であるが、水素の吸蔵、放出が温度と圧力により可
逆的に制御できること、反応速度が大きく反応熱が高い
ことから、エネルギー貯蔵材料のみならず、エネルギー
変換材料としての利朋範囲も広がっている。
水素貯蔵合金を最初に水素化を行う場合、そのままでは
合金の表面に酸化物皮膜や水分、吸着ガスなどが付着し
ているために、水素化が妨げられ完全に水素化するまで
に長時間を要する。そのため水素貯蔵合金は、使用に先
立って活性化処理を行う必要がある。活性化処理は水素
の吸蔵、放出を定常的に行わせるための前処理のことで
、合金を加熱下で真空排気した後、水素の吸蔵、放出の
繰り返しを行い、合金の水素化反応速度を速める操作を
いう。活性化の条件（加熱温度、減圧度、処理時間）及
び゛活性化処理回数は合金の種類によって異なるが、Ｌ
ａＮｉ、、Ｍ ｍ Ｎ ｉ ＜ 、 ｓ Ｍ ｎ ｏ
、 ｓなどは数気圧の水素圧下で約８ ′Ｏ℃に加熱す
れば容易に活性化されるのに対し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＦ
ｅでは３５０〜４５０℃に加熱することが必要である。
合金の表面に酸化物皮膜や水分、吸着ガスなどが付着し
ているために、水素化が妨げられ完全に水素化するまで
に長時間を要する。そのため水素貯蔵合金は、使用に先
立って活性化処理を行う必要がある。活性化処理は水素
の吸蔵、放出を定常的に行わせるための前処理のことで
、合金を加熱下で真空排気した後、水素の吸蔵、放出の
繰り返しを行い、合金の水素化反応速度を速める操作を
いう。活性化の条件（加熱温度、減圧度、処理時間）及
び゛活性化処理回数は合金の種類によって異なるが、Ｌ
ａＮｉ、、Ｍ ｍ Ｎ ｉ ＜ 、 ｓ Ｍ ｎ ｏ
、 ｓなどは数気圧の水素圧下で約８ ′Ｏ℃に加熱す
れば容易に活性化されるのに対し、Ｍｇ２Ｎｉ、ＴｉＦ
ｅでは３５０〜４５０℃に加熱することが必要である。
［発明が解決しようとする問題点］
活性化処理を施した後の水素貯蔵合金は、表面が清浄と
なり非常に活性となるため、大気中にさらすと直ちにガ
スや水分を吸着し、表面が汚染されてしまう。その上水
素貯蔵合金は表面反応が律速過程となりやすいので、反
応速度を全体として高めるために、微粒子として用いら
れることが多く、活性化処理した合金をそのまま大気中
に出すと、酸素と激しく反応し、直ちに燃えてしまい非
常に危険である。そのため水素貯蔵合金の活性化処理は
、実際に使用する容器内で行う必要があり、合金によっ
ては、加熱設備が必要であったり、高圧水素を導入する
必要があったりで、水素貯蔵装置のコストを高くし、操
作を煩雑にするという欠点があった。
なり非常に活性となるため、大気中にさらすと直ちにガ
スや水分を吸着し、表面が汚染されてしまう。その上水
素貯蔵合金は表面反応が律速過程となりやすいので、反
応速度を全体として高めるために、微粒子として用いら
れることが多く、活性化処理した合金をそのまま大気中
に出すと、酸素と激しく反応し、直ちに燃えてしまい非
常に危険である。そのため水素貯蔵合金の活性化処理は
、実際に使用する容器内で行う必要があり、合金によっ
ては、加熱設備が必要であったり、高圧水素を導入する
必要があったりで、水素貯蔵装置のコストを高くし、操
作を煩雑にするという欠点があった。
本発明は、水素貯蔵合金の活性化処理における上記のよ
うな問題点を解決すべく、鋭意研究の結果なされたもの
であって、活性化処理の設備のあるところで合金を活性
化し、一旦大気中に取り出した活性化処理後の合金を、
現地の実際の貯蔵設備で改めて活性化処理を施す事なく
、使用を可能にする水素貯蔵合金の活性化処理方法を提
供することを目的とする。
うな問題点を解決すべく、鋭意研究の結果なされたもの
であって、活性化処理の設備のあるところで合金を活性
化し、一旦大気中に取り出した活性化処理後の合金を、
現地の実際の貯蔵設備で改めて活性化処理を施す事なく
、使用を可能にする水素貯蔵合金の活性化処理方法を提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の水素貯蔵合金の活性化処理方法は、水素貯蔵合
金に水素を吸蔵し放出させた後、ＣＯガスまたはＣＯガ
スを含む気体に接触させることにより、該水素貯蔵合金
の表面の酸素との反応を抑制することを要旨とする。
金に水素を吸蔵し放出させた後、ＣＯガスまたはＣＯガ
スを含む気体に接触させることにより、該水素貯蔵合金
の表面の酸素との反応を抑制することを要旨とする。
本発明においては、ＣＯガスと共に水素貯蔵合金に作用
させる気体は、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ，、Ｎ２、および不
活性ガスの中から選ばれる１種または２種以上とするこ
とができる。
させる気体は、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ，、Ｎ２、および不
活性ガスの中から選ばれる１種または２種以上とするこ
とができる。
本発明の水素貯蔵合金の活性化処理方法では、合金を一
度活性化処理した後、ＣＯガスで表面を被毒させて不活
性化する。この処理によってＣＯガスの分子が、合金の
表面に吸着するために、大気との反応が抑制され、活性
化処理後でも合金を大気中に取り出せる。ＣＯガスで被
毒された水素貯蔵合金は、水素貯蔵槽に入れて真空引き
により、または水素で洗浄するだけで、容易に再活性化
することができる。
度活性化処理した後、ＣＯガスで表面を被毒させて不活
性化する。この処理によってＣＯガスの分子が、合金の
表面に吸着するために、大気との反応が抑制され、活性
化処理後でも合金を大気中に取り出せる。ＣＯガスで被
毒された水素貯蔵合金は、水素貯蔵槽に入れて真空引き
により、または水素で洗浄するだけで、容易に再活性化
することができる。
［実施例コ
Ｔ ｉ Ｆ ｅ系水素貯蔵合金の試料を１０メツシユの
粒状にし、耐圧３００気圧、５ＵＳ３１６製の反応容器
に入れ、容器内部を減圧排気し、電気炉を用いて４５０
℃に加熱して脱ガスした後、室温で約６５気圧の水素を
導入し吸蔵させた。つぎに容器内の水素を１気圧まで排
気し水素を放出させ、再び室温で水素の吸蔵操作を行い
、この吸蔵、放出サイクルを１０回繰り返して、試料を
活性化した。次いで反応容器内部に、１％のＣＯガスを
含むＨ２ガスを導入し試料をＣＯガスで被毒させた。
粒状にし、耐圧３００気圧、５ＵＳ３１６製の反応容器
に入れ、容器内部を減圧排気し、電気炉を用いて４５０
℃に加熱して脱ガスした後、室温で約６５気圧の水素を
導入し吸蔵させた。つぎに容器内の水素を１気圧まで排
気し水素を放出させ、再び室温で水素の吸蔵操作を行い
、この吸蔵、放出サイクルを１０回繰り返して、試料を
活性化した。次いで反応容器内部に、１％のＣＯガスを
含むＨ２ガスを導入し試料をＣＯガスで被毒させた。
試料を反応容器から取り出したところ、試料表面には何
等の変化も認められなかった。このＣＯガスで被毒した
試料を再び反応容器に充填し、真空引きにより脱ガスを
し、水素を吸蔵させたところ活性化処理時と変わりなく
水素を吸蔵した。本実施例における水素吸蔵量（ｗｔ％
）の変化を第１図に示した。第１図において活性化処理
後においては、水素吸蔵量は１．５％強であるが、Ｈ２
＋１％Ｃ○中で処理すると水素吸蔵量は０％になる。次
いで大気中に取り出し反応容器に再充填し、再び水素を
吸蔵させると、活性化処理時と変わりなく１．５％近く
までの水素を吸蔵する。
等の変化も認められなかった。このＣＯガスで被毒した
試料を再び反応容器に充填し、真空引きにより脱ガスを
し、水素を吸蔵させたところ活性化処理時と変わりなく
水素を吸蔵した。本実施例における水素吸蔵量（ｗｔ％
）の変化を第１図に示した。第１図において活性化処理
後においては、水素吸蔵量は１．５％強であるが、Ｈ２
＋１％Ｃ○中で処理すると水素吸蔵量は０％になる。次
いで大気中に取り出し反応容器に再充填し、再び水素を
吸蔵させると、活性化処理時と変わりなく１．５％近く
までの水素を吸蔵する。
また、本発明方法によって活性化処理された試料の、各
温度における水素の平衡圧と水素化物の組成との関係を
示した、解離圧−組成等温線図を求めた。得られた解離
圧−組成等温線を、活性化処理したまま反応容器から取
り出さずに水素を吸蔵させて求めた解離圧−組成等温線
とを比較したところ、本発明方法により活性化処理した
試料が、何等遜色なく水素化されることが確認された。
温度における水素の平衡圧と水素化物の組成との関係を
示した、解離圧−組成等温線図を求めた。得られた解離
圧−組成等温線を、活性化処理したまま反応容器から取
り出さずに水素を吸蔵させて求めた解離圧−組成等温線
とを比較したところ、本発明方法により活性化処理した
試料が、何等遜色なく水素化されることが確認された。
本実施例ではＣＯガスとＨ２ガスの混合気体によって、
水素貯蔵合金を被毒するものを示したが、ＣＯガスとＣ
Ｏ２、ＣＨ４、Ｎ２、不活性ガスとの混合気体でも、同
様の結果が得られることが確認されている。また、作用
させる気体のＣＯガスの含有量はいずれの場合も１％程
度で、充分目的を達成することができる。本発明方法を
適用できるのはチタン系金属水素化物のみならず、マグ
ネシウム系、希土類系、バナジウムニオブ系およびジル
コニウム系にも適用できる。
水素貯蔵合金を被毒するものを示したが、ＣＯガスとＣ
Ｏ２、ＣＨ４、Ｎ２、不活性ガスとの混合気体でも、同
様の結果が得られることが確認されている。また、作用
させる気体のＣＯガスの含有量はいずれの場合も１％程
度で、充分目的を達成することができる。本発明方法を
適用できるのはチタン系金属水素化物のみならず、マグ
ネシウム系、希土類系、バナジウムニオブ系およびジル
コニウム系にも適用できる。
［発明の効果］
本発明は以上説明したように、活性化処理を施した水素
貯蔵合金を、ＣＯガスまたはＣＯガスを含む気体と作用
させ、表面にＣＯガスを吸着させて不活性とし、大気と
の反応を抑制して活性化処理後の合金を、反応容器から
の取り出しを可能としたものであって、本発明方法によ
るときは、水素貯蔵設備に、活性化処理に必要な加熱設
備や加圧設備をわざわざ付属させる必要がないという優
れた効果がある。
貯蔵合金を、ＣＯガスまたはＣＯガスを含む気体と作用
させ、表面にＣＯガスを吸着させて不活性とし、大気と
の反応を抑制して活性化処理後の合金を、反応容器から
の取り出しを可能としたものであって、本発明方法によ
るときは、水素貯蔵設備に、活性化処理に必要な加熱設
備や加圧設備をわざわざ付属させる必要がないという優
れた効果がある。
第１図は、本発明方法による活性化処理過程における水
素貯蔵合金の水素吸蔵量（ｗｔ％）の変化を示す図表で
ある。
素貯蔵合金の水素吸蔵量（ｗｔ％）の変化を示す図表で
ある。
Claims (2)
- （１）水素貯蔵合金に水素を吸蔵し放出させた後、ＣＯ
ガスまたはＣＯガスを含む気体に接触させることにより
、該水素貯蔵合金の表面の酸素との反応を抑制すること
を特徴とする水素貯蔵合金の活性化処理方法。 - （２）気体が、Ｈ＿２、ＣＯ＿２、ＣＨ＿４、Ｎ＿２お
よび不活性ガスの中から選ばれる１種または２種以上で
ある特許請求の範囲第１項に記載の水素貯蔵合金の活性
化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008790A JPS62167201A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 水素貯蔵合金の活性化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008790A JPS62167201A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 水素貯蔵合金の活性化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167201A true JPS62167201A (ja) | 1987-07-23 |
Family
ID=11702657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008790A Pending JPS62167201A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 水素貯蔵合金の活性化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167201A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04143657A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Toyo Sanso Kk | 窒素ガス中の微量不純物の分析方法及びその装置 |
| JP2002122296A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-04-26 | Denso Corp | ガス貯蔵容器に充填されるガス吸着材の前処理方法およびそれに用いる装置 |
| JP2002146449A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-22 | Toyota Motor Corp | 水素吸蔵合金の再生方法 |
| US6461766B1 (en) * | 1998-08-27 | 2002-10-08 | Ovonic Battery Company, Inc. | Hydrogen storage powder and process for preparing the same |
| US8307803B2 (en) | 2008-05-28 | 2012-11-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Work machine |
| JP2013199678A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Kobe Steel Ltd | 水素吸蔵合金活性化処理方法及び水素吸蔵合金活性化処理装置 |
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| CN108483394A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-04 | 洛阳师范学院 | 一种用储氢材料对二氧化碳进行加氢的方法 |
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| JPS58181701A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素貯蔵用金属材料の取り扱い方法 |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61008790A patent/JPS62167201A/ja active Pending
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