JP2002241103A - Method and apparatus for hydrogen generation - Google Patents
Method and apparatus for hydrogen generationInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水素発生方法および
水素発生装置に関し、より詳しくは、金属水素化物を触
媒の存在下で加熱することにより水素を発生させる水素
発生方法およびそのための水素発生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for generating hydrogen, and more particularly to a method and apparatus for generating hydrogen by heating a metal hydride in the presence of a catalyst. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】水素と酸素との反応から得られるエネル
ギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電池は、反応
生成物が水でありエネルギー効率も高いため、クリーン
なエネルギー源として注目されており、自動車などの移
動媒体への搭載が検討されている。2. Description of the Related Art Fuel cells, which directly convert energy obtained from the reaction between hydrogen and oxygen into electric energy, are attracting attention as clean energy sources because the reaction product is water and the energy efficiency is high. It has been studied to mount it on a moving medium such as the above.
【０００３】このような燃料電池においては、水素の貯
蔵および供給手段が問題となる。水素の貯蔵法として
は、現在のところ、圧縮してボンベに貯蔵する方法、冷
却して液体水素とする方法、活性炭に吸着させる方法、
水素吸蔵合金を利用する方法が提案されている。これら
の方法の中で自動車などの移動媒体には水素吸蔵合金が
主要な役割を果たすと考えられている。しかし、水素吸
蔵合金に関しても、合金であるが故の重さ（単位重量当
たりの吸蔵量が小さいこと）、吸蔵放出の繰り返しによ
る劣化（合金の微粉化や構造変化）、希少金属を含む場
合にはその資源確保等、克服すべき課題は多い。[0003] In such a fuel cell, hydrogen storage and supply means poses a problem. At present, as a method of storing hydrogen, a method of compressing and storing in a cylinder, a method of cooling into liquid hydrogen, a method of adsorbing on activated carbon,
A method using a hydrogen storage alloy has been proposed. Among these methods, it is considered that a hydrogen storage alloy plays a major role in a moving medium such as an automobile. However, hydrogen-absorbing alloys also include weight due to being an alloy (small occlusion amount per unit weight), deterioration due to repeated occlusion and release (pulverization and structural change of alloy), and rare metals. There are many issues to be overcome, such as securing resources.
【０００４】そこで近年注目を集めているのが、パワー
ボール社から提案されている岩塩型アルカリ水素化物
（水素化ナトリウム）を加水分解させて水素を発生させ
る方法である。水素化ナトリウムは水と接触すると激し
く反応して水素を発生するため、この方法においては、
水素化ナトリウムを樹脂皮膜でコートしておき、この皮
膜を切断することによって水素を発生させている。Accordingly, a method of generating hydrogen by hydrolyzing a rock salt type alkali hydride (sodium hydride) proposed by Powerball has recently attracted attention. In this method, sodium hydride reacts violently when it comes into contact with water to generate hydrogen.
Sodium hydride is coated with a resin film, and hydrogen is generated by cutting the film.
【０００５】しかしながら、水素化ナトリウムから発生
できる水素量は最大８．８重量％（水素化ナトリウム１
ｇあたり）であり、燃料電池自動車の燃料とするにはエ
ネルギー密度が必ずしも十分ではないという問題を有し
ていた。また、岩塩型アルカリ水素化物は水と接触する
と激しく反応するために、安全性の面からも問題となっ
ていた。[0005] However, the maximum amount of hydrogen that can be generated from sodium hydride is 8.8% by weight (1% sodium hydride).
g) and there is a problem that the energy density is not always sufficient to be used as fuel for a fuel cell vehicle. In addition, rock salt-type alkali hydride reacts violently when it comes into contact with water, which has been a problem in terms of safety.
【０００６】このような背景の下で、新たな水素発生源
として、水溶性の錯金属水素化物である水素化ホウ素ナ
トリウムが注目されてきている。水素化ホウ素ナトリウ
ムからは以下の加水分解反応： NaBH4+2H2O→NaBO2+4H2 等にしたがって水素が発生する。この場合において、発
生できる水素量は最大２１．３重量％（水素化ホウ素ナ
トリウム１ｇあたり）であり、上記水素化ナトリウムを
用いた方法に比べて水素発生量が２倍以上となるため、
燃料電池自動車用の水素源として有望であると考えられ
ている。Against this background, sodium borohydride, which is a water-soluble complex metal hydride, has attracted attention as a new hydrogen generation source. Hydrogen is generated from sodium borohydride according to the following hydrolysis reaction: NaBH 4 + 2H 2 O → NaBO 2 + 4H 2 and the like. In this case, the maximum amount of hydrogen that can be generated is 21.3% by weight (per 1 g of sodium borohydride), and the amount of hydrogen generated is twice or more as compared with the method using sodium hydride.
It is considered promising as a hydrogen source for fuel cell vehicles.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素化
ホウ素ナトリウム等の錯金属水素化物は、上記反応式に
示したように水素発生のために水を必要とする。したが
って、上記反応を進行させるには水の供給が不可欠であ
り、錯金属水素化物の加水分解反応に基づく水素発生装
置は、水を継続的に供給する装置や貯水槽等を必要とす
る。このために水素発生装置を小型化することが困難で
あり、自動車などの移動媒体への搭載が容易でないとい
う問題がある。また、水素発生を発生させる反応のコン
トロールが必ずしも容易でないという問題もある。However, complex metal hydrides such as sodium borohydride require water for hydrogen generation as shown in the above reaction formula. Therefore, supply of water is indispensable for the above-mentioned reaction to proceed, and a hydrogen generator based on a hydrolysis reaction of a complex metal hydride requires a device for continuously supplying water, a water storage tank, and the like. For this reason, it is difficult to reduce the size of the hydrogen generator, and there is a problem that it is not easy to mount the hydrogen generator on a moving medium such as an automobile. Another problem is that it is not always easy to control the reaction for generating hydrogen.
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、金属水素化物を用いた水素発生方法であって、
水の添加を行わなくても金属水素化物の加水分解反応を
生じせしめることが可能で、そのために水素発生装置の
小型化を図ることができ、さらに水素を発生させる反応
のコントロールも容易な水素発生方法を提供することを
目的とする。また、かかる水素発生方法を実施可能な水
素発生装置を提供することを目的とする。[0008] The present invention has been made in view of the above problems, and is a method for generating hydrogen using a metal hydride,
Hydrogen generation that allows the metal hydride hydrolysis reaction to occur without the addition of water, thus reducing the size of the hydrogen generator and making it easier to control the hydrogen generation reaction The aim is to provide a method. Another object of the present invention is to provide a hydrogen generator capable of performing the hydrogen generating method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、金属水素化物を加
熱することにより発生する水素を用いて特定化学構造の
遷移金属酸化物を還元する際に生じる水を利用して、金
属水素化物を加水分解させて水素を発生させるととも
に、かかる加水分解反応の際の発熱によって金属水素化
物を熱分解させて水素を発生させることが可能であるこ
とを見出した。そして、この方法によれば上記目的が達
成可能であることを見出し本発明を完成させた。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that a transition metal oxide having a specific chemical structure can be formed by using hydrogen generated by heating a metal hydride. It is possible to generate hydrogen by hydrolyzing metal hydrides using water generated when reducing hydrogen, and to generate hydrogen by thermally decomposing metal hydrides by the heat generated during the hydrolysis reaction. Was found. The inventors have found that the above object can be achieved by this method, and have completed the present invention.
【００１０】すなわち、本発明の水素発生方法は、金属
水素化物を触媒の存在下で加熱することにより水素を発
生させる方法であって、前記触媒は、遷移金属原子と酸
素原子のみからなる遷移金属酸化物であって、より低い
酸化数の前記遷移金属原子を含む遷移金属酸化物へと還
元されうる遷移金属酸化物であることを特徴とするもの
である。That is, the hydrogen generation method of the present invention is a method for generating hydrogen by heating a metal hydride in the presence of a catalyst, wherein the catalyst comprises a transition metal comprising only a transition metal atom and an oxygen atom. An oxide, which is a transition metal oxide that can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom.
【００１１】本発明においては、前記遷移金属酸化物に
含まれる前記遷移金属原子が、ランタノイド、第６族、
第７族、第８族、第９族、第１０族または第１１族の金
属原子であることが好ましく、前記金属水素化物が、ア
ルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、第１
３族金属水素化物および錯金属水素化物からなる群より
選ばれる少なくとも１つの金属水素化物であることが好
ましい。In the present invention, the transition metal atom contained in the transition metal oxide may be a lanthanoid, a Group 6 or
It is preferably a metal atom of Group 7, 8, 9 or 10 or 11, and the metal hydride is an alkali metal hydride, an alkaline earth metal hydride,
It is preferably at least one metal hydride selected from the group consisting of Group 3 metal hydrides and complex metal hydrides.
【００１２】本発明の水素発生方法は、遷移金属原子と
酸素原子のみからなる遷移金属酸化物であってより低い
酸化数の前記遷移金属原子を含む遷移金属酸化物へと還
元されうる遷移金属酸化物と、金属水素化物と、が内部
に配置される容器と、該容器の内部を加熱するための加
熱手段と、を備えることを特徴とするものである。[0012] The hydrogen generation method of the present invention provides a transition metal oxide comprising only a transition metal atom and an oxygen atom, which can be reduced to a transition metal oxide having a lower oxidation number and containing the transition metal atom. And a container in which the object and the metal hydride are disposed, and a heating means for heating the inside of the container.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、場合により図面を参照しつ
つ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本
発明においては、遷移金属原子と酸素原子のみからなる
遷移金属酸化物であって、より低い酸化数の前記遷移金
属原子を含む遷移金属酸化物へと還元されうる遷移金属
酸化物（以下「高酸化数遷移金属酸化物」とよぶ。）を
触媒として用い、この触媒の存在下で金属水素化物を加
熱することにより水素を発生させる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, a transition metal oxide consisting of only a transition metal atom and an oxygen atom, which can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom (hereinafter referred to as “high Hydrogen is generated by heating a metal hydride in the presence of this catalyst.
【００１４】本発明者らはいかなる理論にも制約される
ことを望むものではないが、本発明における水素発生
は、例えば、金属水素化物としてLiAlH4、高酸化数遷移
金属酸化物としてCo3O4を用いた場合は、以下のような
反応機構により進行しているものと考えられる。Although we do not wish to be bound by any theory, the hydrogen generation in the present invention is, for example, LiAlH 4 as a metal hydride and Co 3 O as a high oxidation number transition metal oxide. When 4 is used, it is considered that the reaction proceeds by the following reaction mechanism.
【００１５】すなわち、LiAlH4をCo3O4の存在下で加熱
（１５０℃）すると、下記（１）の反応が起こりLiAlH4
から水素が発生する。発生した水素によりCo3O4が下記
（２）の反応にしたがって還元され水が生じ、生じた水
によりLiAlH4が下記（３）の反応にしたがって加水分解
され水素が発生する。 3LiAlH4→Li3AlH6＋2Al＋3H2 …（１） Co3O4＋H2→3CoO＋H2O …（２） LiAlH4＋2H2O→LiAlO2＋4H2 …（３）That is, when LiAlH 4 is heated (150 ° C.) in the presence of Co 3 O 4 , the following reaction (1) occurs and LiAlH 4 is reacted.
Generates hydrogen. The generated hydrogen reduces Co 3 O 4 according to the following reaction (2) to generate water, and the generated water hydrolyzes LiAlH 4 according to the following reaction (3) to generate hydrogen. 3LiAlH 4 → Li 3 AlH 6 + 2Al + 3H 2 ... (1) Co 3 O 4 + H 2 → 3CoO + H 2 O ... (2) LiAlH 4 + 2H 2 O → LiAlO 2 + 4H 2 ... (3)
【００１６】上記（３）の反応（加水分解）は発熱反応
であるため、この発熱によりLiAlH4が加熱される。そし
て、加熱温度にしたがって下記（４）〜（６）の反応が
起こり、水素が発生する。なお、（４）、（５）および
（６）の反応による水素放出量は、それぞれ５．３重量
％、２．６重量％および２．６重量％となる。 3LiAlH4→Li3AlH8＋2Al＋3H2 (150〜175℃) …（４） Li3AlH8＋2Al→3LiH＋3Al＋1.5H2 (180〜220℃) …（５） 3LiH+3Al→3AlLi+1.5H2 (387〜425℃) …（６）Since the reaction (hydrolysis) of the above (3) is an exothermic reaction, the exotherm heats LiAlH 4 . Then, the following reactions (4) to (6) occur according to the heating temperature, and hydrogen is generated. The amounts of hydrogen released by the reactions (4), (5) and (6) are 5.3% by weight, 2.6% by weight and 2.6% by weight, respectively. 3LiAlH 4 → Li 3 AlH 8 + 2Al + 3H 2 (150-175 ° C)… (4) Li 3 AlH 8 + 2Al → 3LiH + 3Al + 1.5H 2 (180-220 ° C)… (5) 3LiH + 3Al → 3AlLi + 1.5H 2 (387 (~ 425 ℃)… (6)
【００１７】上記反応（２）におけるCo3O4は遷移金属
酸化物であり、この反応により生じたCoOも遷移金属酸
化物である。ただし、これらの遷移金属酸化物における
Ｃｏの酸化数を比較すると、反応前は酸化数が８／３で
あるのに対して反応後は２となっており、酸化数が減少
している。したがって、Co3O4は「遷移金属原子と酸素
原子のみからなる遷移金属酸化物であって、より低い酸
化数の前記遷移金属原子を含む遷移金属酸化物へと還元
されうる遷移金属酸化物」に該当する化合物である。In the above reaction (2), Co 3 O 4 is a transition metal oxide, and CoO produced by this reaction is also a transition metal oxide. However, when the oxidation number of Co in these transition metal oxides is compared, the oxidation number is 8/3 before the reaction and 2 after the reaction, indicating a decrease in the oxidation number. Therefore, Co 3 O 4 is `` a transition metal oxide consisting of only a transition metal atom and an oxygen atom, which can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom '' Is a compound corresponding to
【００１８】また、上記（１）および（２）の反応から
分かるように、LiAlH4を加水分解すべき水は、LiAlH4か
ら発生した水素がCo3O4を還元することにより生じたも
のであり、反応とは別に添加されたものではない。した
がって、本発明の反応機構に従えば、水の添加を行わな
くても金属水素化物の加水分解反応を生じせしめること
が可能となる。Further, as can be seen from the above reactions (1) and (2), the water to be used for hydrolyzing LiAlH 4 is generated by the reduction of Co 3 O 4 by the hydrogen generated from LiAlH 4. Yes, it was not added separately from the reaction. Therefore, according to the reaction mechanism of the present invention, it is possible to cause a metal hydride hydrolysis reaction without adding water.
【００１９】本発明において用いられる金属水素化物と
しては、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素
化物、第１３族金属水素化物、錯金属水素化物が好まし
い。ここで、錯金属水素化物とは金属−水素結合を有す
る錯体（ヒドリド錯体）をいう。アルカリ金属水素化物
としては、LiH、NaH、KHが好ましく、アルカリ土類金属
水素化物としては、MgH2、CaH2、SrH2、BaH2が好まし
く、第１３族金属水素化物としてはAlH3が好ましい。ま
た、錯金属水素化物としては、LiAlH4、LiBH4、NaAl
H4、NaBH4、KAlH4、KBH4、Mg(BH4)2、Ca(BH4)2、Sr(B
H4)2、Ba(BH4)2、Fe(BH 4)2が好ましい。なお、金属水素
化物は１種のみ用いても、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。The metal hydride used in the present invention and
And alkali metal hydride, alkaline earth metal hydrogen
Hydrides, Group 13 metal hydrides and complex metal hydrides are preferred
No. Here, the complex metal hydride has a metal-hydrogen bond
Complex (a hydride complex). Alkali metal hydride
Are preferably LiH, NaH, and KH, and are alkaline earth metals.
As hydride, MgHTwo, CaHTwo, SrHTwo, BaHTwoIs preferred
AlH as a Group 13 metal hydrideThreeIs preferred. Ma
The complex metal hydride is LiAlHFour, LiBHFour, NaAl
HFour, NaBHFour, KAlHFour, KBHFour, Mg (BHFour)Two, Ca (BHFour)Two, Sr (B
HFour)Two, Ba (BHFour)Two, Fe (BH Four)TwoIs preferred. In addition, metal hydrogen
Even if only one compound is used, two or more compounds are used in combination.
You may.
【００２０】本発明において用いられる高酸化数遷移金
属酸化物は、遷移金属原子と酸素原子のみからなる遷移
金属酸化物であって、より低い酸化数の前記遷移金属原
子を含む遷移金属酸化物へと還元されうる遷移金属酸化
物であればよく、遷移金属原子の種類は特に制限されな
いが、貴金属原子以外の遷移金属原子を含むものである
ことが好ましい。これは、貴金属酸化物は酸化力が強
く、常温でも容易に酸素を放出して水を生成し金属水素
化物を加水分解してしまうため、水素発生装置中で貴金
属酸化物と金属水素化物を共存させたときの安定性が劣
る傾向にあるからである。The transition metal oxide having a high oxidation number used in the present invention is a transition metal oxide comprising only a transition metal atom and an oxygen atom, and a transition metal oxide containing the transition metal atom having a lower oxidation number. Any transition metal oxide may be used as long as it can be reduced. The type of transition metal atom is not particularly limited, but preferably contains a transition metal atom other than a noble metal atom. This is because noble metal oxides have strong oxidizing power and easily release oxygen even at room temperature to generate water and hydrolyze metal hydrides, so that noble metal oxides and metal hydrides coexist in the hydrogen generator. This is because the stability at the time of the formation tends to be inferior.
【００２１】高酸化数遷移金属酸化物における遷移金属
原子は、ランタノイド、第６族、第７族、第８族、第９
族、第１０族または第１１族の遷移金属原子であること
が好ましい。かかる遷移金属原子を有する高酸化数遷移
金属酸化物は、比較的容易に酸素を放出し、金属水素化
物から生じた水素と反応して水を生成するからである。The transition metal atoms in the high oxidation number transition metal oxides include lanthanoids, Group 6, Group 7, Group 8, and Group 9
It is preferably a transition metal atom of Group 10, Group 10 or Group 11. This is because a high oxidation number transition metal oxide having such a transition metal atom relatively easily releases oxygen and reacts with hydrogen generated from a metal hydride to generate water.
【００２２】本発明における好ましい高酸化数遷移金属
酸化物としては、Co2O3、Co3O4、Ni 2O3、NiO、Fe2O3、F
e3O4、CrO3、Cr2O3、MnO2、CuO、CeO2、WO3、WO2が挙げ
られる。これらの高酸化数遷移金属酸化物は酸素を放出
することにより、より低い酸化数の遷移金属原子を含む
遷移金属酸化物へ還元されうる。なお、同一金属の酸化
物内では、酸化数のより高い金属酸化物が特に好まし
い。例えば、酸化鉄のなかでは、Fe3O4よりFe2O3の方が
好ましい。Preferred high oxidation number transition metals in the present invention
As oxides, CoTwoOThree, CoThreeOFour, Ni TwoOThree, NiO, FeTwoOThree, F
eThreeOFour, CrOThree, CrTwoOThree, MnOTwo, CuO, CeOTwo, WOThree, WOTwoIs raised
Can be These high oxidation number transition metal oxides release oxygen
Contains lower oxidation number transition metal atoms
It can be reduced to a transition metal oxide. The oxidation of the same metal
Metal oxides with higher oxidation numbers are particularly preferred
No. For example, among iron oxides, FeThreeOFourMore FeTwoOThreeIs better
preferable.
【００２３】酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、酸
化クロム、酸化マンガン、酸化銅、酸化セリウムおよび
酸化タングステンのそれぞれを、含有する遷移金属原子
の酸化数の大きさにしたがって並べると以下のようにな
る。すなわち、以下の各系列においては、左端の遷移金
属酸化物は最も大きな酸化数の遷移金属原子を含有して
おり、右端の遷移金属酸化物は最も小さな酸化数の遷移
金属原子を含有している。各系列の右端以外の遷移金属
酸化物は、酸素を放出して、それより右側の遷移金属酸
化物の少なくとも一つへ変化しうる。すなわち、より低
い酸化数の遷移金属原子を含む遷移金属酸化物へ還元さ
れるため、右端以外の遷移金属酸化物は本発明における
高酸化数遷移金属酸化物となりうる。しかしながら、大
気中における安定性を考慮すると、下記遷移金属酸化物
のうち上記例示した化合物（Co2O 3、Co3O4、Ni2O3、Ni
O、Fe2O3、Fe3O4、CrO3、Cr2O3、MnO2、CuO、CeO2、W
O3、WO2）が高酸化数遷移金属酸化物として特に好まし
い。 Co2O3→Co3O4→CoO Ni2O3→Ni3O4→NiO→Ni2O Fe2O3→Fe3O4→FeO CrO3→Cr2O5→CrO2→Cr2O3→CrO MnO2→Mn2O3→Mn3O4→MnO CuO→Cu2O CeO2→Ce2O3 WO3→W2O5→WO2→W2O3→WOCobalt oxide, nickel oxide, iron oxide, acid
Chromium oxide, manganese oxide, copper oxide, cerium oxide and
Transition metal atoms containing each of the tungsten oxides
When arranged according to the magnitude of the oxidation number of
You. That is, in each of the following series, the leftmost transition gold
Group oxides contain the highest oxidation number of transition metal atoms
The transition metal oxide on the right is the transition with the smallest oxidation number.
Contains metal atoms. Transition metals other than the right end of each series
The oxide releases oxygen and the transition metal acid on the right
At least one of the compounds. I.e. lower
Reduced to a transition metal oxide containing a transition metal atom with a high oxidation number
Therefore, the transition metal oxide other than the right end in the present invention
It can be a high oxidation number transition metal oxide. However, large
Considering the stability in the air, the following transition metal oxides
Of the compounds exemplified above (CoTwoO Three, CoThreeOFour, NiTwoOThree, Ni
O, FeTwoOThree, FeThreeOFour, CrOThree, CrTwoOThree, MnOTwo, CuO, CeOTwo, W
OThree, WOTwo) Is particularly preferred as a high oxidation number transition metal oxide
No. CoTwoOThree→ CoThreeOFour→ CoO NiTwoOThree→ NiThreeOFour→ NiO → NiTwoO FeTwoOThree→ FeThreeOFour→ FeO CrOThree→ CrTwoOFive→ CrOTwo→ CrTwoOThree→ CrO MnOTwo→ MnTwoOThree→ MnThreeOFour→ MnO CuO → CuTwoO CeOTwo→ CeTwoOThree WOThree→ WTwoOFive→ WOTwo→ WTwoOThree→ WO
【００２４】上述した高酸化数遷移金属酸化物の存在下
で、金属水素化物を加熱するときの加熱温度は１２０℃
以上が好ましく、１５０℃以上がより好ましい。加熱温
度の上限は３８０℃が好ましい。加熱温度が１２０℃未
満である場合は、金属水素化物から水素が発生しづらく
なり上記の一連の反応が効率的に進まない傾向にある。
一方、加熱温度が３８０℃を超す場合は金属水素化物の
反応生成物を金属水素化物へ再生することが困難となる
傾向にある。The heating temperature for heating the metal hydride in the presence of the high oxidation number transition metal oxide is 120 ° C.
Or higher, and more preferably 150 ° C. or higher. The upper limit of the heating temperature is preferably 380 ° C. When the heating temperature is lower than 120 ° C., hydrogen is hardly generated from the metal hydride, and the above-described series of reactions tends to not proceed efficiently.
On the other hand, when the heating temperature exceeds 380 ° C., it tends to be difficult to regenerate the reaction product of the metal hydride into the metal hydride.
【００２５】本発明の方法における金属水素化物と高酸
化数遷移金属酸化物との配合比は、金属水素化物１モル
に対して、高酸化数遷移金属酸化物を０．０１〜２モル
とすることが好ましい。高酸化数遷移金属酸化物のモル
数は、０．０５〜０．５モルがより好ましく、０．０５
〜０．２モルがさらに好ましい。高酸化数遷移金属酸化
物のモル数が金属水素化物１モルに対して０．０１モル
未満である場合は、充分な量の水が生成されず、水素発
生が効率的に起こらない傾向にある。一方、高酸化数遷
移金属酸化物のモル数が２モルを超す場合は、金属水素
化物の反応生成物を金属水素化物へ再生することが困難
となる傾向にある。The mixing ratio of the metal hydride and the high oxidation number transition metal oxide in the method of the present invention is such that the high oxidation number transition metal oxide is 0.01 to 2 mol per 1 mol of the metal hydride. Is preferred. The number of moles of the high oxidation number transition metal oxide is more preferably 0.05 to 0.5 mole, and
~ 0.2 mol is more preferred. When the number of moles of the high oxidation number transition metal oxide is less than 0.01 mole relative to 1 mole of the metal hydride, a sufficient amount of water is not generated, and hydrogen generation tends to not occur efficiently. . On the other hand, when the number of moles of the high oxidation number transition metal oxide exceeds 2 moles, it tends to be difficult to regenerate the reaction product of the metal hydride into the metal hydride.
【００２６】例えば、上記（１）〜（６）の反応式にお
いては、金属水素化物（LiAlH4）に対する高酸化数遷移
金属酸化物（Co3O4）のモル数が大きいときには、
（３）の反応によって生じるLiAlO2の量が増えることに
なるが、このLiAlO2は（４）（５）の反応で生じるLi3A
lH8、LiH、Alよりも、LiAlH4へ再生することが困難であ
る。したがって、本発明においては高酸化数遷移金属酸
化物の量は必要最小限とすることが好ましく、この観点
から金属水素化物に対して２倍モル以下とすることが好
ましい。For example, in the above reaction formulas (1) to (6), when the molar number of the high oxidation number transition metal oxide (Co 3 O 4 ) relative to the metal hydride (LiAlH 4 ) is large,
(3) so that the amount of generated LiAlO 2 increases the reaction, Li 3 A that occurs in the reaction of this LiAlO 2 is (4) (5)
Regeneration to LiAlH 4 is more difficult than lH 8 , LiH, and Al. Therefore, in the present invention, the amount of the high oxidation number transition metal oxide is preferably set to a necessary minimum, and from this viewpoint, it is preferable to set the amount to 2 times or less the metal hydride.
【００２７】なお、本発明においては金属水素化物の加
水分解で生じた熱を用いて、金属水素化物の熱分解を生
じせしめることが可能である。例えば、上記（１）〜
（６）の反応においては、加水分解による発熱量にした
がって（４）〜（６）の全部の反応を生じせしめること
ができ、また（４）の反応、若しくは（４）（５）の反
応のみを生じせしめることができる。（４）〜（６）の
反応は、上述したようにそれぞれ異なる水素放出量を有
しているため、加水分解による発熱量により水素発生効
率を容易に変化させることができる。加水分解の発熱量
は、用いる金属水素化物の種類や、金属水素化物および
／または高酸化数遷移金属酸化物の量等に従うため、こ
れらを変化させることにより容易に水素発生量をコント
ロールすることができる。In the present invention, it is possible to cause the thermal decomposition of the metal hydride by using the heat generated by the hydrolysis of the metal hydride. For example, the above (1) to
In the reaction of (6), all the reactions of (4) to (6) can be caused according to the amount of heat generated by hydrolysis, and only the reaction of (4) or the reaction of (4) and (5) Can be caused. Since the reactions (4) to (6) have different amounts of released hydrogen as described above, the hydrogen generation efficiency can be easily changed by the amount of heat generated by hydrolysis. Since the calorific value of the hydrolysis depends on the type of the metal hydride used, the amount of the metal hydride and / or the amount of the high oxidation number transition metal oxide, etc., it is easy to control the amount of hydrogen generated by changing these. it can.
【００２８】本発明における金属水素化物および高酸化
数遷移金属酸化物の形状は特に制限されないが、反応効
率を向上させるために両者の接触面積を大きくすること
が好ましい。したがって、金属水素化物および高酸化数
遷移金属酸化物の少なくとも一方は粉末状、粒子状、ペ
レット状等の形状を有していることが好ましい。Although the shapes of the metal hydride and the high oxidation number transition metal oxide in the present invention are not particularly limited, it is preferable to increase the contact area between the two in order to improve the reaction efficiency. Therefore, it is preferable that at least one of the metal hydride and the high oxidation number transition metal oxide has a shape such as a powder, a particle, and a pellet.
【００２９】本発明においては高酸化数遷移金属酸化物
以外の触媒を併用してもよい、かかる触媒としては、P
t, Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Au, Ag等の貴金属触媒や、Y,
La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, L
u, Ca, Mg, Al, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga,
Rb, Sr, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Cs, Ba, Ta, W等の卑金
属元素触媒が挙げられる。In the present invention, a catalyst other than the high oxidation number transition metal oxide may be used in combination.
Noble metal catalysts such as t, Pd, Rh, Ru, Ir, Os, Au, Ag, etc.
La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, L
u, Ca, Mg, Al, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga,
Examples include base metal element catalysts such as Rb, Sr, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Cs, Ba, Ta, and W.
【００３０】また、金属水素化物、高酸化数遷移金属酸
化物、高酸化数遷移金属酸化物以外の触媒のうち少なく
とも１つは、担体に担持されていてもよい。担体として
は、酸化チタン（チタニア）、酸化ニッケル、酸化セリ
ウム、ジルコニア、ゼオライト、アルミナ、酸化ケイ
素、酸化鉄、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化亜鉛、
酸化銅等の金属酸化物や、活性炭、黒鉛、活性チャー、
コークス、ハードカーボン（難黒鉛化炭素）、ソフトカ
ーボン（易黒鉛化炭素）等の炭素質材料が挙げられる。
担持量を高めることができることから、担体は多孔体で
あることが好ましい。At least one of the metal hydride, the high oxidation number transition metal oxide, and the catalyst other than the high oxidation number transition metal oxide may be supported on a carrier. As the carrier, titanium oxide (titania), nickel oxide, cerium oxide, zirconia, zeolite, alumina, silicon oxide, iron oxide, manganese oxide, cobalt oxide, zinc oxide,
Metal oxides such as copper oxide, activated carbon, graphite, activated char,
Carbonaceous materials such as coke, hard carbon (hardly graphitizable carbon), and soft carbon (easy graphitizable carbon) are exemplified.
The carrier is preferably a porous body because the amount of the carrier can be increased.
【００３１】次に、本発明の水素発生装置について説明
する。本発明の水素発生装置は、遷移金属原子と酸素原
子のみからなる遷移金属酸化物であって、より低い酸化
数の前記遷移金属原子を含む遷移金属酸化物へと還元さ
れうる遷移金属酸化物と、金属水素化物と、が内部に配
置される容器と、該容器の内部を加熱するための加熱手
段と、を備えている。Next, the hydrogen generator of the present invention will be described. The hydrogen generator of the present invention is a transition metal oxide consisting of only a transition metal atom and an oxygen atom, and a transition metal oxide that can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom. , A metal hydride, and a heating means for heating the inside of the container.
【００３２】図１は本発明の水素発生装置の好適な実施
形態の一例を示す模式図であり、水素発生装置１は、水
素排出管２を有する反応容器３と、その反応容器３の内
部を加熱するための加熱装置４とを備えており、反応容
器３には金属水素化物５と触媒６（高酸化数遷移金属酸
化物）とが充填されている。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a preferred embodiment of the hydrogen generator according to the present invention. The hydrogen generator 1 includes a reaction vessel 3 having a hydrogen discharge pipe 2 and an inside of the reaction vessel 3. A heating device 4 for heating is provided, and the reaction vessel 3 is filled with a metal hydride 5 and a catalyst 6 (high oxidation number transition metal oxide).
【００３３】このような水素発生装置１によれば、加熱
装置４により反応容器３の内部を所定の温度に加熱する
と、上記（１）〜（６）に例示した反応等にしたがって
水素が高収率で発生する。そして、この水素発生装置１
で得られた水素７は水素排出管２から排出され、例えば
燃料電池用の反応セル（図示せず）に供給される。従っ
て、電力として取り出したいエネルギー量に応じて金属
水素化物５と触媒６の種類や量を制御することによっ
て、燃料電池用の反応セルに供給する水素量の調整が可
能となり、必要とする電気出力を得ることができる。According to such a hydrogen generator 1, when the inside of the reaction vessel 3 is heated to a predetermined temperature by the heating device 4, high yields of hydrogen are obtained according to the reactions exemplified in the above (1) to (6). Occurs at a rate. And this hydrogen generator 1
Is discharged from the hydrogen discharge pipe 2 and supplied to, for example, a reaction cell (not shown) for a fuel cell. Therefore, by controlling the types and amounts of the metal hydride 5 and the catalyst 6 in accordance with the amount of energy to be taken out as electric power, the amount of hydrogen supplied to the reaction cell for the fuel cell can be adjusted, and the required electric output Can be obtained.
【００３４】また、本発明の水素発生装置１において
は、その反応系中に水が実質的に存在しない状況下であ
っても触媒６の働きにより金属水素化物５から水素７が
充分に発生する。したがって、本発明の水素発生装置１
によれば、水素発生に要するエネルギーが低減されて効
率が向上し、また、反応系中に水を継続的に供給する装
置や貯水槽等が不要となる。それ故、本発明の水素発生
装置１は、高効率化およびコンパクト化が要求される燃
料電池自動車用の水素発生装置等として特に有効であ
る。Further, in the hydrogen generator 1 of the present invention, even under the condition that water is not substantially present in the reaction system, the hydrogen is sufficiently generated from the metal hydride 5 by the action of the catalyst 6. . Therefore, the hydrogen generator 1 of the present invention
According to this, the energy required for hydrogen generation is reduced and the efficiency is improved, and a device for continuously supplying water into the reaction system, a water storage tank, and the like are not required. Therefore, the hydrogen generator 1 of the present invention is particularly effective as a hydrogen generator for a fuel cell vehicle which requires high efficiency and compactness.
【００３５】以上、本発明の水素発生装置の好適な一実
施形態について説明したが、本発明の装置は上記実施形
態に限定されるものではない。例えば、使用される加熱
装置４は特に制限されず、電気式ヒーターや電磁式ヒー
ター、あるいは外部の熱を利用するタイプの加熱手段で
あってもよい。また、反応容器３中の金属水素化物５や
触媒６を供給する供給手段や、これらを回収する回収手
段をさらに備えていてもよい。The preferred embodiment of the hydrogen generator of the present invention has been described above, but the apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the heating device 4 to be used is not particularly limited, and may be an electric heater, an electromagnetic heater, or a heating unit of a type using external heat. Further, a supply means for supplying the metal hydride 5 and the catalyst 6 in the reaction vessel 3 and a recovery means for recovering these may be further provided.
【００３６】[0036]
【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて本発明
をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described more specifically based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００３７】（実施例１）水素化アルミニウムリチウム
（LiAlH4）粉末２００ｍｇに対して、四三酸化コバルト
（Co3O4）粉末（和光純薬社製）１００ｍｇを混合し、
この混合物３００ｍｇをステンレス製サンプル管（容
量：５ｍＬ）に詰め、１０５℃に加熱しつつ真空排気を
行い試料の表面吸着水を脱離させた。次いで、上記混合
物の温度が１５０℃になるように電気炉に上記サンプル
管を入れ、１５０℃における水素発生量（LiAlH4に対す
る重量％）を鈴木商館社製ＰＣＴ（Pressure Compound
Temperature）特性測定装置を用いて測定した。また、
水素発生時のサンプル管内容物（上記混合物）の最高温
度も測定した。混合物の最高温度は、混合物の存在する
部位のサンプル管外壁の最高温度とした。なお、LiAlH4
の熱分解反応は吸熱反応であるため、電気炉を１５６℃
に設定して、上記混合物の温度を１５０℃に保持した。Example 1 200 mg of lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ) powder was mixed with 100 mg of cobalt tetroxide (Co 3 O 4 ) powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
300 mg of this mixture was packed in a stainless steel sample tube (capacity: 5 mL), and evacuated while heating to 105 ° C. to desorb water adsorbed on the surface of the sample. Next, the sample tube was placed in an electric furnace such that the temperature of the mixture became 150 ° C., and the amount of hydrogen generated at 150 ° C. (% by weight based on LiAlH 4 ) was measured using a PCT (Pressure Compound
Temperature) was measured using a characteristic measuring device. Also,
The maximum temperature of the contents of the sample tube (the above mixture) during hydrogen generation was also measured. The maximum temperature of the mixture was defined as the maximum temperature of the outer wall of the sample tube at the site where the mixture was present. Note that LiAlH 4
Is an endothermic reaction.
And the temperature of the mixture was kept at 150 ° C.
【００３８】（実施例２〜６）四三酸化コバルト（Co3O
4）に代えて、酸化鉄（ＩＩＩ）（Fe2O3）、酸化銅（Ｉ
Ｉ）（CuO）、酸化セリウム（ＩＶ）（CeO2）、酸化マ
ンガン（ＩＶ）（MnO2）、または酸化タングステン（Ｉ
Ｖ）（WO3）、を用いた他は、実施例１と同様にしてサ
ンプル管内容物（水素化アルミニウムリチウムと四三酸
化コバルト代替物との混合物）の最高温度を測定した。Examples 2 to 6 Cobalt tetroxide (Co 3 O)
4 ) Instead of iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ), copper oxide (I
I) (CuO), cerium (IV) oxide (CeO 2 ), manganese (IV) oxide (MnO 2 ), or tungsten oxide (I
V) (WO 3 ), except that the maximum temperature of the contents of the sample tube (mixture of lithium aluminum hydride and cobalt tetroxide substitute) was measured in the same manner as in Example 1.
【００３９】（比較例１）四三酸化コバルト（Co3O4）
に代えて、酸化コバルト（ＩＩ）（CoO）を用いた他
は、実施例１と同様にして水素発生量、および水素発生
時のサンプル管内容物（水素化アルミニウムリチウムと
酸化コバルト（ＩＩ）との混合物）の最高温度を測定し
た。 （比較例２）四三酸化コバルト（Co3O4）を用いなかっ
た他は、実施例１と同様にして水素発生量、および水素
発生時のサンプル管内容物（水素化アルミニウムリチウ
ム）の最高温度を測定した。Comparative Example 1 Cobalt trioxide (Co 3 O 4 )
In place of using cobalt (II) oxide (CoO), the amount of hydrogen generated and the contents of the sample tube during hydrogen generation (lithium aluminum hydride and cobalt (II) oxide) ) Of the mixture was measured. (Comparative Example 2) Except that cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) was not used, the amount of hydrogen generated and the maximum content of the sample tube (lithium aluminum hydride) during hydrogen generation were the same as in Example 1. The temperature was measured.
【００４０】実施例１〜６および比較例１〜２で得られ
たサンプル管内容物の最高温度を、用いた触媒とともに
以下の表１に示す。また、実施例１、および比較例１〜
２における水素発生量（重量％）の経時変化を図２に示
す。The maximum temperatures of the contents of the sample tubes obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2 are shown in Table 1 below together with the catalyst used. Further, Example 1 and Comparative Examples 1 to
FIG. 2 shows the change over time in the amount of hydrogen generation (% by weight) in No. 2.
【表１】 [Table 1]
【００４１】上記のように電気炉の温度は１５６℃であ
ったが、実施例１〜６ではサンプル管内容物の最高温度
が、電気炉の温度よりも１４．３〜４０．７℃高くなっ
ており、発熱反応（加水分解反応）が生じていることが
わかった。一方、比較例１〜２におけるサンプル管内容
物の最高温度は電気炉の温度よりも低く、発熱反応（加
水分解反応）が生じていないことがわかった。また、図
２から明らかなように高酸化数遷移金属酸化物であるCo
3O4を用いた実施例１では、水素が急激に発生し高い水
素発生効率が得られたのに対し、高酸化数遷移金属酸化
物でないCoO（CoOは、より低い酸化数のコバルト原子を
含む遷移金属酸化物へと還元され得ない。）を用いた比
較例１、および高酸化数遷移金属酸化物を用いなかった
比較例２においては、水素発生が徐々にしか起こらず水
素発生効率が不充分であった。Although the temperature of the electric furnace was 156 ° C. as described above, in Examples 1 to 6, the maximum temperature of the contents of the sample tube was 14.3 to 40.7 ° C. higher than the temperature of the electric furnace. It was found that an exothermic reaction (hydrolysis reaction) had occurred. On the other hand, the maximum temperature of the sample tube contents in Comparative Examples 1 and 2 was lower than the temperature of the electric furnace, and it was found that no exothermic reaction (hydrolysis reaction) occurred. In addition, as is clear from FIG. 2, Co, which is a high oxidation number transition metal oxide, is used.
In Example 1 using 3 O 4 , hydrogen was generated rapidly and a high hydrogen generation efficiency was obtained, whereas CoO which is not a high oxidation number transition metal oxide (CoO has a lower oxidation number cobalt atom In Comparative Example 1 using a transition metal oxide containing no high-oxidation-number transition metal oxide, and in Comparative Example 2 not using a high-oxidation number transition metal oxide, hydrogen generation occurred only gradually and the hydrogen generation efficiency was low. It was not enough.
【００４２】（実施例７）水素化アルミニウムリチウム
（LiAlH4）粉末１００ｍｇに対して、四三酸化コバルト
（Co3O4）粉末（和光純薬社製）１００ｍｇを混合し、
この混合物３００ｍｇをステンレス製サンプル管（容
量：５ｍＬ）に詰め、１０５℃に加熱しつつ真空排気を
行い試料の表面吸着水を脱離させた。次いで、実施例１
と同様にして水素発生量（LiAlH4に対する重量％）を測
定した。本実施例においては、上記の量の水素化アルミ
ニウムリチウムと四三酸化コバルトを用いたために、こ
れらの混合物の温度は１８０〜２２０℃に達し、上記
（４）および（５）の反応式にしたがって水素が発生し
た。Example 7 100 mg of lithium cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed with 100 mg of lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ) powder.
300 mg of this mixture was packed in a stainless steel sample tube (capacity: 5 mL), and evacuated while heating to 105 ° C. to desorb water adsorbed on the surface of the sample. Then, Example 1
The amount of hydrogen generated (% by weight with respect to LiAlH 4 ) was measured in the same manner as in. In this example, since the above-mentioned amounts of lithium aluminum hydride and cobalt tetroxide were used, the temperature of these mixtures reached 180 to 220 ° C., and according to the above reaction formulas (4) and (5). Hydrogen evolved.
【００４３】（実施例８）四三酸化コバルト（Co3O4）
に代えて、酸化鉄（ＩＩＩ）（Fe2O3）を用いた他は、
実施例７と同様にして水素発生量を測定した。Example 8 Cobalt tetroxide (Co 3 O 4 )
Instead of using iron oxide (III) (Fe 2 O 3 ),
The amount of generated hydrogen was measured in the same manner as in Example 7.
【００４４】（比較例３）四三酸化コバルト（Co3O4）
に代えて、LiCoO2を用いた他は、実施例７と同様にして
水素発生量を測定した。 （比較例４）四三酸化コバルト（Co3O4）を用いなかっ
た他は、実施例７と同様にして水素発生量を測定した。Comparative Example 3 Cobalt trioxide (Co 3 O 4 )
The amount of hydrogen generated was measured in the same manner as in Example 7 except that LiCoO 2 was used instead of Li. (Comparative Example 4) The amount of generated hydrogen was measured in the same manner as in Example 7, except that cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) was not used.
【００４５】実施例７〜８、および比較例３〜４におけ
る水素発生量（重量％）の経時変化を図３に示す。図３
から明らかなように、高酸化数遷移金属酸化物であるCo
3O4を用いた実施例７、および高酸化数遷移金属酸化物
であるFe2O3を用いた実施例８においては水素が急激に
発生し高い水素発生効率が得られたのに対し、遷移金属
原子に加えてアルカリ金属を含むLiCoO2を用いた比較例
３、および高酸化数遷移金属酸化物を用いなかった比較
例４においては、水素発生が徐々にしか起こらず水素発
生効率が不充分であった。FIG. 3 shows changes over time in the amount of hydrogen generated (% by weight) in Examples 7 and 8 and Comparative Examples 3 and 4. FIG.
As is clear from the graph, Co, which is a high oxidation number transition metal oxide,
In Example 7 using 3 O 4 and Example 8 using Fe 2 O 3 , which is a high oxidation number transition metal oxide, hydrogen was rapidly generated and high hydrogen generation efficiency was obtained. In Comparative Example 3 using LiCoO 2 containing an alkali metal in addition to a transition metal atom, and Comparative Example 4 not using a high oxidation number transition metal oxide, hydrogen generation occurred only gradually, and the hydrogen generation efficiency was low. It was enough.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属水素化物を用いた水素発生方法であって、水の添加
を行わなくても金属水素化物の加水分解反応を生じせし
めることが可能で、そのために水素発生装置の小型化を
図ることができ、さらに水素を発生させる反応のコント
ロールも容易な水素発生方法を提供することが可能にな
る。As described above, according to the present invention,
This is a hydrogen generation method using a metal hydride, and it is possible to cause a hydrolysis reaction of the metal hydride without adding water, so that the size of the hydrogen generator can be reduced, Further, it is possible to provide a hydrogen generation method in which a reaction for generating hydrogen can be easily controlled.
【図１】本発明の水素発生装置の好適な一実施形態を示
す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a preferred embodiment of a hydrogen generator according to the present invention.
【図２】実施例１、および比較例１〜２における水素発
生量（重量％）の経時変化を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the change over time in the amount of hydrogen generation (% by weight) in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
【図３】実施例７〜８、および比較例３〜４における水
素発生量（重量％）の経時変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the change over time in the amount of hydrogen generation (% by weight) in Examples 7 and 8 and Comparative Examples 3 and 4.
１…水素発生装置、２…水素排出管、３…反応容器、４
…加熱装置、５…金属水素化物、６…触媒、７…水素。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydrogen generator, 2 ... Hydrogen discharge pipe, 3 ... Reaction vessel, 4
... heating device, 5 ... metal hydride, 6 ... catalyst, 7 ... hydrogen.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 和広 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小島 由継 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazuhiro Fukumoto 41-cho, Yokomichi, Nagakute-machi, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Yuzuru Kojima Nagakute-machi, Aichi-gun 41 No. 41, Yokomichi, Chochu, F-term in Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. 5H027 AA02 BA14
Claims (4)
ことにより水素を発生させる水素発生方法であって、 前記触媒は、遷移金属原子と酸素原子のみからなる遷移
金属酸化物であって、より低い酸化数の前記遷移金属原
子を含む遷移金属酸化物へと還元されうる遷移金属酸化
物であることを特徴とする方法。1. A hydrogen generation method for generating hydrogen by heating a metal hydride in the presence of a catalyst, wherein the catalyst is a transition metal oxide consisting of only a transition metal atom and an oxygen atom, A method characterized in that the metal oxide is a transition metal oxide that can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom.
金属原子が、ランタノイド、第６族、第７族、第８族、
第９族、第１０族または第１１族の金属原子であること
を特徴とする請求項１記載の水素発生方法。2. The method according to claim 2, wherein the transition metal atom contained in the transition metal oxide is a lanthanoid, a Group 6, Group 7, Group 8,
The hydrogen generation method according to claim 1, wherein the hydrogen atom is a metal atom belonging to Group 9, Group 10, or Group 11.
化物、アルカリ土類金属水素化物、第１３族金属水素化
物および錯金属水素化物からなる群より選ばれる少なく
とも１つの金属水素化物であることを特徴とする請求項
１または２記載の水素発生方法。3. The method according to claim 1, wherein the metal hydride is at least one metal hydride selected from the group consisting of an alkali metal hydride, an alkaline earth metal hydride, a Group 13 metal hydride and a complex metal hydride. The method for generating hydrogen according to claim 1 or 2, wherein:
移金属酸化物であって、より低い酸化数の前記遷移金属
原子を含む遷移金属酸化物へと還元されうる遷移金属酸
化物と、金属水素化物と、が内部に配置される容器と、 該容器の内部を加熱するための加熱手段と、を備えるこ
とを特徴とする水素発生装置。4. A transition metal oxide consisting of only a transition metal atom and an oxygen atom, wherein the transition metal oxide can be reduced to a transition metal oxide containing a lower oxidation number of the transition metal atom, and a metal hydrogen. And a heating means for heating the inside of the container.
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