[发明专利]氢产生催化剂、氢产生方法、氢产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于从水中获取氢的氢产生催化剂、使用该催化剂的氢产生方法、及用于实施该方法的氢产生装置。

背景技术

作为由水生产氢的方法，已知有通过催化剂使纯水热分解为氢和氧的方法来(日本特开平10-212101号)，在该热分解过程中，将硅氧化物作为催化剂投入到能够旋转的炉容器中、抽真空使炉容器内为真空状态，抽真空后，投入纯水并将最终目标温度设定为350～700℃，边分阶段加热边回收氢和氧。

此外，作为其它方法，已知有如下方法：使经微细粉碎的铂或钯等金属催化剂与保持约60～150℃温度的含有螯合剂的水接触，从而产生氢的方法(日本特公昭62-52102号)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-212101号

专利文献2：日本特公昭62-52102号

发明内容

发明要解决的问题

但是，就专利文献1中的方法而言，有以下缺点：不仅必须使用纯水，并且由于是分阶段加热，因此获取氢需要花费很长时间。

此外，就专利文献2的方法而言，有以下缺点：不仅必需使用螯合剂，而且氢的产生量较少。

因此，本发明的目的在于解决传统技术中的上述问题点，提供一种用于从水中获取氢的氢产生用催化剂、使用该催化剂的氢产生方法、及用于实施该方法的氢产生装置。本发明的目的还在于提供一种催化剂寿命长，且于低温下能够使水大量分解为氢和氧的氢产生催化剂、使用该催化剂的氢产生方法、及用于实施该方法的氢产生装置。

解决问题的方法

解决上述问题的本发明涉及一种用于由水产生氢的催化剂，其包含：金属元素供给体以及碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物，所述金属元素供给体提供熔融在所述碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物中的金属元素，其中，加热所述碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物至其熔点以上，从所述金属元素供给体熔融出金属元素形成熔融盐，并使微粒群飞散在该熔融盐的液面上。

本发明还涉及一种上述催化剂，其中，所述碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物是氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钡(Ba(OH)₂)、以及氢氧化锶(Sr(OH)₂)中的至少一种或它们的混合物。

本发明还涉及一种上述催化剂，其中，所述金属元素供给体包含镍(Ni)、钯(Pd)以及铂(Pt)中的至少1种，还包含铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、铜(Cu)、铑(Rh)以及钨(W)中的至少1种。

本发明还涉及一种上述催化剂，其中，所述金属元素供给体还包含铁(Fe)。

为了解决上述问题，本发明还涉及一种用于由水产生氢的催化剂，其中，使碱金属氢氧化物和金属氧化物混合，将混合后的物质加热至碱金属氢氧化物的熔点以上，制作复合金属化合物，并在该复合金属化合物中熔入至少2种以上金属元素，使催化剂微粒群从其表面飞散。

本发明还涉及一种上述催化剂，其中，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)，所述金属氧化物为氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO₂)、氧化镍(NiO)、氧化锡(SnO₂)、氧化铋(Bi₂O₃)、氧化钙(CaO)、氧化铜(CuO)、氧化钨(WO₃)、氧化镁(MgO)、氧化铬(Cr₂O₃)、氧化钼(MoO₃)、氧化铝(Al₂O₃)以及氧化钡(BaO)中的至少一种。

本发明还涉及一种上述催化剂，其中，所述金属元素为镍(Ni)、铬(Cr)以及铁(Fe)。

解决上述问题的本发明还涉及一种由水产生氢的方法，其中，在电离成金属离子和氢氧根离子或碳酸离子的吸湿性的熔融盐内，使切断水蒸气内氢和氧之间的键的第1金属元素以及辅助第1金属元素的第2金属元素熔融从而离子化，并且放出电子使熔融盐成为电子富集的状态，加热熔融盐至其熔点以上，从而使微粒子从熔融盐飞散，使该粒子与过热水蒸气接触，电离所述过热水蒸气产生氢，并且使分离的氧与构成熔融盐的金属离子键合，形成氧化物，使该氧化物中的一部分与所述微粒子一起流出到外部。