JPH0713274B2 - 水素の可逆的吸蔵・放出材料 - Google Patents
水素の可逆的吸蔵・放出材料Info
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- JPH0713274B2 JPH0713274B2 JP61126810A JP12681086A JPH0713274B2 JP H0713274 B2 JPH0713274 B2 JP H0713274B2 JP 61126810 A JP61126810 A JP 61126810A JP 12681086 A JP12681086 A JP 12681086A JP H0713274 B2 JPH0713274 B2 JP H0713274B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B3/0018—Inorganic elements or compounds, e.g. oxides, nitrides, borohydrides or zeolites; Solutions thereof
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、水素を可逆的に吸蔵・放出する材料に、初
めの水素化が容易で、しかも水素吸蔵及び放出の速度が
大である可逆的水素吸蔵・放出材料に関するものであ
る。さらに詳しくは、比較的高い水素化物組成、300℃
以下の温度で、大気圧より低い水素平衡圧力を示す可逆
的水素吸蔵・放出材料に関わるものである。
めの水素化が容易で、しかも水素吸蔵及び放出の速度が
大である可逆的水素吸蔵・放出材料に関するものであ
る。さらに詳しくは、比較的高い水素化物組成、300℃
以下の温度で、大気圧より低い水素平衡圧力を示す可逆
的水素吸蔵・放出材料に関わるものである。
(従来の技術) 従来より可逆的水素吸蔵・放出材料の中で、300℃以下
の温度において大気圧より低い水素解離圧力を示す材料
として、例えばTi、Zr、Hf等が知られている。しかしな
がら、これら金属は強固な酸化物や窒化物等に覆われて
おり、水素を吸蔵し得る清浄な活性表面を得るために、
例えばスパッタ法により一旦昇華させたり或いは700〜1
000℃という高温での熱処理等の活性化のための前処理
を必要としていた。
の温度において大気圧より低い水素解離圧力を示す材料
として、例えばTi、Zr、Hf等が知られている。しかしな
がら、これら金属は強固な酸化物や窒化物等に覆われて
おり、水素を吸蔵し得る清浄な活性表面を得るために、
例えばスパッタ法により一旦昇華させたり或いは700〜1
000℃という高温での熱処理等の活性化のための前処理
を必要としていた。
近年になり、これら金属に第2、第3、第4の元素等を
加えて合金となし、活性化等の前処理を改善し、かつ第
2、第3、第4の元素の添加により、その水素解離圧力
特性を制御したり、又、水素の可逆的吸蔵・放出速度を
大きくする等の改良が試みられている。
加えて合金となし、活性化等の前処理を改善し、かつ第
2、第3、第4の元素の添加により、その水素解離圧力
特性を制御したり、又、水素の可逆的吸蔵・放出速度を
大きくする等の改良が試みられている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、これらの合金のうち、例えばZr−A1、Zr
−Ni合金では450〜750℃といった高温での熱処理や活性
化処理をしなければならず、又、例えばZr−V合金では
初期活性化処理無しに可逆的水素吸蔵・放出が可能にな
ったとはいえ、初めて水素を吸蔵する時の温度が例えば
ZrV0.15において約0.5kg/cm2(絶対圧)の水素ガスにさ
らした場合、230℃前後と高く、かつ、その時の吸蔵速
度も遅い。
−Ni合金では450〜750℃といった高温での熱処理や活性
化処理をしなければならず、又、例えばZr−V合金では
初期活性化処理無しに可逆的水素吸蔵・放出が可能にな
ったとはいえ、初めて水素を吸蔵する時の温度が例えば
ZrV0.15において約0.5kg/cm2(絶対圧)の水素ガスにさ
らした場合、230℃前後と高く、かつ、その時の吸蔵速
度も遅い。
さらには、Zr−V合金においては、必ずしも粉末化処理
を必要としない反面、幾分粘性を有し、比較的固いた
め、この合金を所望の大きさに調整すること、つまり、
切断粉砕が困難であった。
を必要としない反面、幾分粘性を有し、比較的固いた
め、この合金を所望の大きさに調整すること、つまり、
切断粉砕が困難であった。
さらに、酸素で安定化された金属化合物Zr−V−O等も
知られているが、活性化処理が必要であることとか、合
金が固いため試料粒度の調整を行い難いという欠点があ
った。この種の酸素で安定化された合金に第4及び第5
の元素を添加して、例えば合金Zr−Ti−V−Fe−Oのご
とく、金属間化合物を形成することにより、水素解離圧
力の制御、試料粒度の調整、水素ガス以外のガスに対す
る特性等の改善を図れることが知られているが、反面、
添加元素の種類の増加に伴い、所望の組成に材料を調整
することが困難であった。
知られているが、活性化処理が必要であることとか、合
金が固いため試料粒度の調整を行い難いという欠点があ
った。この種の酸素で安定化された合金に第4及び第5
の元素を添加して、例えば合金Zr−Ti−V−Fe−Oのご
とく、金属間化合物を形成することにより、水素解離圧
力の制御、試料粒度の調整、水素ガス以外のガスに対す
る特性等の改善を図れることが知られているが、反面、
添加元素の種類の増加に伴い、所望の組成に材料を調整
することが困難であった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者は、これら従来材料が有する諸問題を排除し、
比較的高い水素化物組成かつ300℃以下の温度で、大気
圧より低い水素平衡圧力を示す、可逆的水素吸蔵・放出
材料で、しかも水素を初めて吸蔵する時の温度がより低
く、かつ水素吸蔵・放出速度の十分速い材料を見い出す
ことを目的として種々研究、検討した結果、特定組成の
Zr(FeV)に対し或る種の希土類元素の酸化物を特定量
分散させ、複合体を形成せしめることによってその目的
が達成されることを見いだした。
比較的高い水素化物組成かつ300℃以下の温度で、大気
圧より低い水素平衡圧力を示す、可逆的水素吸蔵・放出
材料で、しかも水素を初めて吸蔵する時の温度がより低
く、かつ水素吸蔵・放出速度の十分速い材料を見い出す
ことを目的として種々研究、検討した結果、特定組成の
Zr(FeV)に対し或る種の希土類元素の酸化物を特定量
分散させ、複合体を形成せしめることによってその目的
が達成されることを見いだした。
Fe−Vは、Vに比較して廉価であり、この研究によりZr
−Vに対し或る種の希土類元素の酸化物を特定量分散さ
せた複合体に匹敵し得る、Zr−Fe−Vに対し或る種の希
土類元素の酸化物を特定量分散させた可逆的水素吸蔵・
放出材料を見いだした。
−Vに対し或る種の希土類元素の酸化物を特定量分散さ
せた複合体に匹敵し得る、Zr−Fe−Vに対し或る種の希
土類元素の酸化物を特定量分散させた可逆的水素吸蔵・
放出材料を見いだした。
従って、この発明の目的は、初期活性化処理を必要とせ
ず、水素反応速度が大である比較的高い水素化物組成に
おいて、300℃以下で大気圧より低い水素平衡圧力を示
す可逆的水素吸蔵・放出材料を廉価に提供することにあ
る。
ず、水素反応速度が大である比較的高い水素化物組成に
おいて、300℃以下で大気圧より低い水素平衡圧力を示
す可逆的水素吸蔵・放出材料を廉価に提供することにあ
る。
この目的の達成を図るため、この発明はZr(FeV)X
(0.01≦X≦0.88)中にLa、Ce、Nd、Pr、Sm、Euより選
ばれた一種又は二種以上の元素の酸化物が、0.8〜20重
量%分散している複合体から成ることを特徴とする。
(0.01≦X≦0.88)中にLa、Ce、Nd、Pr、Sm、Euより選
ばれた一種又は二種以上の元素の酸化物が、0.8〜20重
量%分散している複合体から成ることを特徴とする。
この発明において母体となるジルコニウム−鉄バナジウ
ムはその組成がZr(FeV)0.01〜0.88であることが必要
である。
ムはその組成がZr(FeV)0.01〜0.88であることが必要
である。
この発明の材料は、この母合金同様(FeV)組成が増加
するにつれて、水素ガスに対する活性も増大し、かつ温
度特性、水素平衡圧力、組成特性も変化する性質を有す
る。この組成が前述の範囲より小さい場合には、水素ガ
スに対する活性増大の効果は余り期待できず、又、前述
の範囲を越える場合には、活性に対する効果は増大しな
いので好ましくない。
するにつれて、水素ガスに対する活性も増大し、かつ温
度特性、水素平衡圧力、組成特性も変化する性質を有す
る。この組成が前述の範囲より小さい場合には、水素ガ
スに対する活性増大の効果は余り期待できず、又、前述
の範囲を越える場合には、活性に対する効果は増大しな
いので好ましくない。
又、この母体に分散される元素の酸化物は、La、Ce、N
d、Pr、Sm、Euから選ばれた酸化物の一種又は二種以上
であり、その量は0.8〜20重量%である。
d、Pr、Sm、Euから選ばれた酸化物の一種又は二種以上
であり、その量は0.8〜20重量%である。
この発明の材料は、希土類元素の酸化物の添加量の増加
に伴い、水素ガスに対する活性が増大し、かつ温度特
性、水素平衡圧力特性はほとんど変化しない性質を有す
るが、その添加量が前述の範囲に満たない場合には、活
性増大の効果が余り顕著でなく、又、前述の範囲を越え
る場合には、もはや活性に対する効果は変化せず、しか
も水素吸蔵量のみが減少するため、いずれも好ましくな
い。
に伴い、水素ガスに対する活性が増大し、かつ温度特
性、水素平衡圧力特性はほとんど変化しない性質を有す
るが、その添加量が前述の範囲に満たない場合には、活
性増大の効果が余り顕著でなく、又、前述の範囲を越え
る場合には、もはや活性に対する効果は変化せず、しか
も水素吸蔵量のみが減少するため、いずれも好ましくな
い。
これら元素の酸化物を通常、各元素が取り得る最も安定
な酸化状態にあるもの、即ち、La2O3、CeO2、Ce2O3、Nd
2O3、Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3とすることが、材料として
の特性の安定性から好ましいが、必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、更に低位の原子価の酸化物或いは、
非化学量論的な酸化状態及びこれらの混合状態にあるも
のであっても差し支えない。
な酸化状態にあるもの、即ち、La2O3、CeO2、Ce2O3、Nd
2O3、Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3とすることが、材料として
の特性の安定性から好ましいが、必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、更に低位の原子価の酸化物或いは、
非化学量論的な酸化状態及びこれらの混合状態にあるも
のであっても差し支えない。
この発明の材料を製造する手段としては、種々の方法が
採用されるが、とりわけ高純度ジルコニウム及び高純度
鉄バナジウムと前述したごとき、希土類元素の酸化物の
一種又は二種以上の混合物(ミッシュメタル酸化物も含
む)とをそれぞれ所定の組成となる様調整してアルゴン
等の不活性気流中においてアーク溶解せしめる方法は好
適である。
採用されるが、とりわけ高純度ジルコニウム及び高純度
鉄バナジウムと前述したごとき、希土類元素の酸化物の
一種又は二種以上の混合物(ミッシュメタル酸化物も含
む)とをそれぞれ所定の組成となる様調整してアルゴン
等の不活性気流中においてアーク溶解せしめる方法は好
適である。
或いは又、希土類元素の酸化物を直接混合せずに、希土
類純金属を混合し、酸化雰囲気中で溶解する方法、及び
Fe−V或はZrの酸化物を少量混合して融解する方法等、
その他任意好適な方法で製造できる。
類純金属を混合し、酸化雰囲気中で溶解する方法、及び
Fe−V或はZrの酸化物を少量混合して融解する方法等、
その他任意好適な方法で製造できる。
又、この発明による材料は、水素ガス以外の、酸素、窒
素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水蒸気等の不純
ガスを極めて容易に吸着することもできる。尚、この発
明による材料は、その母体となるZr(FeV)より粉砕が
容易であって、しかも一般的には、もろ過ぎず適度な粘
性を有する性質を持っている。
素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水蒸気等の不純
ガスを極めて容易に吸着することもできる。尚、この発
明による材料は、その母体となるZr(FeV)より粉砕が
容易であって、しかも一般的には、もろ過ぎず適度な粘
性を有する性質を持っている。
(発明の効果) これらの結果から、この発明による材料は、何れの組成
においても最初に水素化する際には活性化処理を必要と
せず、その時の水素化速度も大きく、かつ可逆的吸蔵・
放出速度が大きいという利点がある。
においても最初に水素化する際には活性化処理を必要と
せず、その時の水素化速度も大きく、かつ可逆的吸蔵・
放出速度が大きいという利点がある。
さらに、この発明の可逆的水素吸蔵・放出材料は粉砕が
容易であること、従来の第3の元素の添加による合金改
良と異なり、母合金の温度特性、圧力特性、組成特性を
ほとんど変化させずに、最初の水素化の際の温度条件等
を緩和し、かつ反応速度を速くすることができ、又、他
の不純ガスを吸着することもできるという様々の利点を
有する。
容易であること、従来の第3の元素の添加による合金改
良と異なり、母合金の温度特性、圧力特性、組成特性を
ほとんど変化させずに、最初の水素化の際の温度条件等
を緩和し、かつ反応速度を速くすることができ、又、他
の不純ガスを吸着することもできるという様々の利点を
有する。
この様な利点を有するため、この発明の可逆的水素吸蔵
・放出材料は、水素ガスの分離精製、真空系機器類の水
素ガス圧力制御、同位体を含む水素ガスゲッター、非蒸
発性ゲッター、及び大気圧近くでの吸蔵・放出速度の速
さを利用してのアクチエーターとして等、その他様々に
利用し得る。
・放出材料は、水素ガスの分離精製、真空系機器類の水
素ガス圧力制御、同位体を含む水素ガスゲッター、非蒸
発性ゲッター、及び大気圧近くでの吸蔵・放出速度の速
さを利用してのアクチエーターとして等、その他様々に
利用し得る。
(実施例) 以下、実施例により説明する。
尚、これら実施例に、この発明の好ましい特定の組成そ
の他の条件等が記載されているが、これらは例示に過ぎ
ず、この発明がこれらの実施例のみ限定されるものでは
ないことを理解されたい。
の他の条件等が記載されているが、これらは例示に過ぎ
ず、この発明がこれらの実施例のみ限定されるものでは
ないことを理解されたい。
実施例1〜31 表1にそれぞれ示した組成となる様にZr金属片(純度9
9.7%)、Fe−V金属片(純度99.7%以上)、CeO2(純
度99.0%)、Nd2O3(純度99.0%以上)、Pr6O11(純度9
9.0%以上)、Sm2O3(純度99.0%以上)、Eu2O3(純度9
9.0%以上)及び混合希土類元素酸化物(La2O330重量
%、CeO250重量%、Nd2O315重量%、Pr6O114重量%、S
m2O31重量%からなる混合物)をそれぞれ用い、アルゴ
ン気流中でアーク溶解せしめて可逆的水素吸蔵・放出材
料を調整した。
9.7%)、Fe−V金属片(純度99.7%以上)、CeO2(純
度99.0%)、Nd2O3(純度99.0%以上)、Pr6O11(純度9
9.0%以上)、Sm2O3(純度99.0%以上)、Eu2O3(純度9
9.0%以上)及び混合希土類元素酸化物(La2O330重量
%、CeO250重量%、Nd2O315重量%、Pr6O114重量%、S
m2O31重量%からなる混合物)をそれぞれ用い、アルゴ
ン気流中でアーク溶解せしめて可逆的水素吸蔵・放出材
料を調整した。
得られた材料は、20〜40メッシュに粉砕し、4g秤量分取
し、水素吸蔵・放出反応器に入れ、器内を10-2Torr迄真
空排気後、器内に純度99.9999%の水素を約0.6kg/cm
2(絶対圧)の圧力で導入し、材料温度を10分間30℃に
保った後に、昇温速度5℃/分にて30℃から300℃まで
昇温し、この間の試料温度と器内圧力を測定して、試料
が水素を吸蔵しはじめた温度及び初期水素吸蔵速度を調
べた。
し、水素吸蔵・放出反応器に入れ、器内を10-2Torr迄真
空排気後、器内に純度99.9999%の水素を約0.6kg/cm
2(絶対圧)の圧力で導入し、材料温度を10分間30℃に
保った後に、昇温速度5℃/分にて30℃から300℃まで
昇温し、この間の試料温度と器内圧力を測定して、試料
が水素を吸蔵しはじめた温度及び初期水素吸蔵速度を調
べた。
かくして、この時の温度及び初期水素吸蔵開始の温度及
び、初期水素吸蔵時の吸蔵速度の指標は表1のごとくで
あった。又、各試料の初めて水素を吸蔵し始めた温度に
おける飽和水素吸蔵量(STP換算)は表1のごとくであ
った。
び、初期水素吸蔵時の吸蔵速度の指標は表1のごとくで
あった。又、各試料の初めて水素を吸蔵し始めた温度に
おける飽和水素吸蔵量(STP換算)は表1のごとくであ
った。
第1図は、実施例番号22(実線(I))、同14(実線
(II))、及びその母合金であるZr(FeV)0.19(実線(I
II))の材料を各々20〜40メッシュに粉砕し、上述の反
応容器に入れ、器内を10-4Pa迄真空排気後、約0.6kg/cm
2(絶対圧)の水素圧力を与えた後、10分間30℃を保っ
てから5℃/分の昇温割合で、300℃迄昇温した時の器
内の水素圧力の径時変化を示すグラフである。第1図に
おいて、横座標は時間を示し、縦座標は実線に対して
は、その時の器内圧力を、一点鎖線については、その時
の試料近傍の温度を示している。第2図は、実施例番号
30(実線A)、同27(実線B)、同22(実線C)、同5
(実線D)、及び各々の母合金Zr(FeV)0.88(破線
a)、Zr(FeV)0.55(破線b)、Zr(FeV)0.19(破線
c)、Zr(FeV)0.05(破線d)の材料について第1図の
示した場合と同様の方法の条件で試験した時の水素圧力
の径時変化を示すグラフである。
(II))、及びその母合金であるZr(FeV)0.19(実線(I
II))の材料を各々20〜40メッシュに粉砕し、上述の反
応容器に入れ、器内を10-4Pa迄真空排気後、約0.6kg/cm
2(絶対圧)の水素圧力を与えた後、10分間30℃を保っ
てから5℃/分の昇温割合で、300℃迄昇温した時の器
内の水素圧力の径時変化を示すグラフである。第1図に
おいて、横座標は時間を示し、縦座標は実線に対して
は、その時の器内圧力を、一点鎖線については、その時
の試料近傍の温度を示している。第2図は、実施例番号
30(実線A)、同27(実線B)、同22(実線C)、同5
(実線D)、及び各々の母合金Zr(FeV)0.88(破線
a)、Zr(FeV)0.55(破線b)、Zr(FeV)0.19(破線
c)、Zr(FeV)0.05(破線d)の材料について第1図の
示した場合と同様の方法の条件で試験した時の水素圧力
の径時変化を示すグラフである。
第2図において、横座標は時間を示し、縦座標は実線及
び破線についてはその時の器内圧力を、一点鎖線につい
ては、その時の試料温度を示している。第3図は、実施
例番号22の材料を20〜40メッシュに粉砕して真空測定用
水素吸蔵・放出容器に4g分取し、容器全体を250℃で48
時間の間、クライオポンプを用いて連続加熱真空排気
後、排気系から試料系を封じ切り、室温にて所定の水素
ガスを導入し、試料に吸蔵させた後、室温から約350℃
迄水素圧力を平衡させながら昇温し、又、同様にして室
温まで戻すことにより測定した当該試料の水素圧力−温
度特性を示すグラフである。
び破線についてはその時の器内圧力を、一点鎖線につい
ては、その時の試料温度を示している。第3図は、実施
例番号22の材料を20〜40メッシュに粉砕して真空測定用
水素吸蔵・放出容器に4g分取し、容器全体を250℃で48
時間の間、クライオポンプを用いて連続加熱真空排気
後、排気系から試料系を封じ切り、室温にて所定の水素
ガスを導入し、試料に吸蔵させた後、室温から約350℃
迄水素圧力を平衡させながら昇温し、又、同様にして室
温まで戻すことにより測定した当該試料の水素圧力−温
度特性を示すグラフである。
第3図において、縦座標は当該試料を収納した器内の水
素圧力、つまり、その温度における当該試料の平衡水素
圧力を示し、横座標はその時の試料温度(絶対温度Tの
逆数の1000倍及び℃で示す)を示す。
素圧力、つまり、その温度における当該試料の平衡水素
圧力を示し、横座標はその時の試料温度(絶対温度Tの
逆数の1000倍及び℃で示す)を示す。
また、第3図において、実線は水素吸蔵時を示し、破線
は水素解離時を示し、(1)は当該水素化物の含有水素
量が飽和水素吸蔵量の2.5%であるもの、(2)は同5
%であるもの、(3)は同10%であるもの、(4)は同
15%であるものを各々示す。各実施例ともに極めて迅速
に水素を吸蔵・放出して平衡に達し、第3図に示すよう
な水素圧力−温度特性を示した。
は水素解離時を示し、(1)は当該水素化物の含有水素
量が飽和水素吸蔵量の2.5%であるもの、(2)は同5
%であるもの、(3)は同10%であるもの、(4)は同
15%であるものを各々示す。各実施例ともに極めて迅速
に水素を吸蔵・放出して平衡に達し、第3図に示すよう
な水素圧力−温度特性を示した。
また、この圧力測定に当って、10-5Paから10-2Pa迄の圧
力範囲は水素ガスの分圧測定を行ない、10-2Paより高い
圧力範囲は電離真空計を用いて全圧測定を行なった。
力範囲は水素ガスの分圧測定を行ない、10-2Paより高い
圧力範囲は電離真空計を用いて全圧測定を行なった。
CO−N2の吸着の性質 実施例番号22の材料を20〜40メッシュに粉砕して4g分取
しステンレス製の真空測定用水素吸蔵・放出容器の中に
入れたもの(A)及び試料を入れていない該容器(B)
のそれぞれについて、150℃で24時間の間クライオポン
プを用いて連続加熱、真空引きを行なった後、温室迄戻
し、該容器(A)、(B)を排気系から封じ切り該容器
(A)、(B)内の夫々のCO−N2成分分圧の径時変化を
調べたところ、室温20℃において容器(A)では2.19X1
0-14Torrl/secの割合で、CO−N2成分の増加を示し、又
容器(B)では3.51X10-10Torrl/secの割合で増加し
た。
しステンレス製の真空測定用水素吸蔵・放出容器の中に
入れたもの(A)及び試料を入れていない該容器(B)
のそれぞれについて、150℃で24時間の間クライオポン
プを用いて連続加熱、真空引きを行なった後、温室迄戻
し、該容器(A)、(B)を排気系から封じ切り該容器
(A)、(B)内の夫々のCO−N2成分分圧の径時変化を
調べたところ、室温20℃において容器(A)では2.19X1
0-14Torrl/secの割合で、CO−N2成分の増加を示し、又
容器(B)では3.51X10-10Torrl/secの割合で増加し
た。
従って、当該試料は、20℃の室温においても3.51X10-10
Torrl/secの吸収速度でCO−N2成分を吸着したことにな
る。
Torrl/secの吸収速度でCO−N2成分を吸着したことにな
る。
又、両容器(A)、(B)の夫々について室温20℃より
約15℃/分の昇温率で250℃迄温度を上昇させ、前述と
同様にCO−N2成分分圧の径時変化について調べたとこ
ろ、容器(A)については室温で1.5X10-5Pa、250℃で
6.50X10-6Paの分圧を示し、容器(B)については室温
で2.30X10-4Pa、250℃では2.30X10-3Paの分圧を示し
た。
約15℃/分の昇温率で250℃迄温度を上昇させ、前述と
同様にCO−N2成分分圧の径時変化について調べたとこ
ろ、容器(A)については室温で1.5X10-5Pa、250℃で
6.50X10-6Paの分圧を示し、容器(B)については室温
で2.30X10-4Pa、250℃では2.30X10-3Paの分圧を示し
た。
従って、この間に当該試料は、1.75X10-9Torrl/secのCO
−N2成分を吸着したことになる。又、容器(A)におい
てCO−N2分圧が減少しはじめた温度は約40℃であった。
−N2成分を吸着したことになる。又、容器(A)におい
てCO−N2分圧が減少しはじめた温度は約40℃であった。
CO2の吸着の性質 実施例番号22の材料を20〜40メッシュに粉砕して4g分取
し、ステンレス製の真空測定用水素吸蔵・放出容器の中
に入れたもの(A)、及び試料を入れていない該容器
(B)の夫々について、150℃で24時間の間クライオポ
ンプを用いて連続過熱真空引きを行った後、室温迄戻
し、該容器(A)、(B)を排気系から封じ切り、該容
器(A)、(B)内の夫々のCO2分圧の径時変化を調べ
たところ20℃の容器において容器(A)では2.89X10-15
Torrl/secの割合でCO2の増加を示し、又容器(B)では
2.34X10-12Torrl/secの割合でCO2の増加を示した。従っ
て、当該試料は、20℃の室温においても2.34X10-12Torr
l/secの吸収速度でCO2を吸着したことになる。
し、ステンレス製の真空測定用水素吸蔵・放出容器の中
に入れたもの(A)、及び試料を入れていない該容器
(B)の夫々について、150℃で24時間の間クライオポ
ンプを用いて連続過熱真空引きを行った後、室温迄戻
し、該容器(A)、(B)を排気系から封じ切り、該容
器(A)、(B)内の夫々のCO2分圧の径時変化を調べ
たところ20℃の容器において容器(A)では2.89X10-15
Torrl/secの割合でCO2の増加を示し、又容器(B)では
2.34X10-12Torrl/secの割合でCO2の増加を示した。従っ
て、当該試料は、20℃の室温においても2.34X10-12Torr
l/secの吸収速度でCO2を吸着したことになる。
又、両容器(A)、(B)のそれぞれについて室温20℃
より15℃/分の昇温率で250℃迄温度を上昇させ、前述
と同様にCO2の径時変化について調べたところ、容器
(A)については室温で8.10X10-7Pa、250℃で1.60X10
-6Paの分圧を示し、容器(B)については室温で1.00X1
0-6Pa、250℃で2.40X10-5Paを示した。
より15℃/分の昇温率で250℃迄温度を上昇させ、前述
と同様にCO2の径時変化について調べたところ、容器
(A)については室温で8.10X10-7Pa、250℃で1.60X10
-6Paの分圧を示し、容器(B)については室温で1.00X1
0-6Pa、250℃で2.40X10-5Paを示した。
従って、この間に当該材料は、1.83X10-11Torrl/secのC
O2を吸着したことになる。
O2を吸着したことになる。
尚、Zr(FeV)0.19Nd2O310重量%、及びZr(FeV)0.19Pr6O
1110重量%については表1に実施例として挙げなかった
けれども、表1の他の実施例から同様な効果を達成でき
ることが期待できる。
1110重量%については表1に実施例として挙げなかった
けれども、表1の他の実施例から同様な効果を達成でき
ることが期待できる。
また、 Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、CeO2 q重量% Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、Nd2O3 q重量% Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、Pr6O11 q重量% Zr(FeV)0.19 CeO2 p重量% Sm2O3 q重量% Zr(FeV)0.19 CeO2 p重量%、Eu2O3 q重量% Zr(FeV)0.19 Nd2O3 p重量%、Pr6O11 q重量% Zr(FeV)0.19 Sm2O3 p重量%、Eu2O3 q重量% (但し、以上の各材料においては、 0.8≦p+q≦20である。) Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、CeO2 q重量%、 Sm2O3 r重量% (但し、この材料においては、 0.8≦p+q+r≦20である。) Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、CeO2 q重量%、Sm2O3 r
重量%、Eu2O3 s重量% (但し、この材料においては、 0.8≦p+q+r+s≦20である。) Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、CeO2 q重量%、Nd2O3 r
重量%、Sm2O3 s重量%、Eu2O3 t重量% (但し、この材料においては0.8≦p+q+r+s+t
≦20である。) について、表1に挙げていないが、これらの材料も表1
の他の実施例の材料から同様な効果を達成することが期
待できる。
重量%、Eu2O3 s重量% (但し、この材料においては、 0.8≦p+q+r+s≦20である。) Zr(FeV)0.19 La2O3 p重量%、CeO2 q重量%、Nd2O3 r
重量%、Sm2O3 s重量%、Eu2O3 t重量% (但し、この材料においては0.8≦p+q+r+s+t
≦20である。) について、表1に挙げていないが、これらの材料も表1
の他の実施例の材料から同様な効果を達成することが期
待できる。
尚、(Zr1-xLx)(FeV)Y、Zr((FeV)1-zMz)Y及び、(Zr1-xL
x)((FeV)1-zMz)Y (但し、LはTi、Hfから選ばれた少なくとも一種、及び
MはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Alから選ばれた少なくと
も一種であり、かつ、0.05≦X≦0.95、0.01≦Y≦0.88
及び、 0.05≦Z≦0.5である。) に、La、Ce、Nd、Pr、Sm、Euから選ばれた少なくとも一
種の元素の酸化物を0.8〜10重量%分散複合せしめた材
料も、この発明の材料と同様に優れた性能を示した。
x)((FeV)1-zMz)Y (但し、LはTi、Hfから選ばれた少なくとも一種、及び
MはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Alから選ばれた少なくと
も一種であり、かつ、0.05≦X≦0.95、0.01≦Y≦0.88
及び、 0.05≦Z≦0.5である。) に、La、Ce、Nd、Pr、Sm、Euから選ばれた少なくとも一
種の元素の酸化物を0.8〜10重量%分散複合せしめた材
料も、この発明の材料と同様に優れた性能を示した。
前述した実施例はこの発明の可逆的水素吸蔵・放出材料
を例示して説明するためのものであって、この発明はこ
れら実施例にのみ限定されるものではない。
を例示して説明するためのものであって、この発明はこ
れら実施例にのみ限定されるものではない。
第1図及び第2図は、この発明の一実施例による可逆的
に水素を吸蔵・放出する材料の初期活性を示す特性曲線
図、 第3図は、この発明の一実施例による可逆的に水素を吸
蔵・放出する材料の水素化物の組成を種々変えた場合の
平衡水素圧力−温度特性を示す特性図である。
に水素を吸蔵・放出する材料の初期活性を示す特性曲線
図、 第3図は、この発明の一実施例による可逆的に水素を吸
蔵・放出する材料の水素化物の組成を種々変えた場合の
平衡水素圧力−温度特性を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 保 東京都千代田区麹町3丁目1番地 株式会 社鈴木商館内 (72)発明者 寺沢 正太良 東京都千代田区麹町3丁目1番地 株式会 社鈴木商館内 (56)参考文献 特開 昭55−124538(JP,A) 特開 昭60−234933(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】Zr(FeV)X(0.01≦X≦0.88)中にLa、C
e、Nd、Pr、Sm、Euより選ばれた一種又は二種以上の酸
化物が0.8〜20重量%分散している複合体からなる水素
の可逆的吸蔵・放出材料。 - 【請求項2】分散されている元素の酸化物が、La2O3、C
eO2、Ce2O3、Nd2O3、Pr6O11、Sm2O3、Eu2O3から選ばれ
た一種又は二種以上を含む特許請求の範囲第1項記載の
水素の可逆的吸蔵・放出材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126810A JPH0713274B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 水素の可逆的吸蔵・放出材料 |
| US07/054,701 US4721697A (en) | 1986-05-31 | 1987-05-27 | Substance for reversibly absorbing and desorbing hydrogen |
| EP87304784A EP0248607B1 (en) | 1986-05-31 | 1987-05-29 | Composition for reversably absorbing and desorbing hydrogen |
| DE8787304784T DE3762118D1 (de) | 1986-05-31 | 1987-05-29 | Zusammensetzung zur reversiblen adsorption und desorption von wasserstoff. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126810A JPH0713274B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 水素の可逆的吸蔵・放出材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284033A JPS62284033A (ja) | 1987-12-09 |
| JPH0713274B2 true JPH0713274B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14944516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61126810A Expired - Fee Related JPH0713274B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 水素の可逆的吸蔵・放出材料 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4721697A (ja) |
| EP (1) | EP0248607B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0713274B2 (ja) |
| DE (1) | DE3762118D1 (ja) |
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| EP0723802A3 (en) * | 1995-01-26 | 1997-01-02 | Agency Ind Science Techn | Process for the selective separation of carbon dioxide from combustion gases |
| DE19913714A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-09-28 | Geesthacht Gkss Forschung | Metallhaltiger Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE10337970B4 (de) * | 2003-08-19 | 2009-04-23 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Metallhaltiger, wasserstoffspeichernder Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE10339198B4 (de) * | 2003-08-22 | 2009-04-23 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Metallhaltiger, wasserstoffspeichernder Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102004002120A1 (de) * | 2004-01-14 | 2005-08-18 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Metallhaltiger, wasserstoffspeichernder Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6906305A (ja) * | 1969-01-24 | 1970-10-27 | ||
| US4163666A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-07 | Dan Davidov | Hydrogen charged alloys of Zr(A1-x Bx)2 and method of hydrogen storage |
| US4565686A (en) * | 1981-01-21 | 1986-01-21 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method of storing hydrogen using nonequilibrium materials and system |
| US4360445A (en) * | 1981-06-16 | 1982-11-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Oxygen stabilized zirconium-vanadium-iron alloy |
| US4358429A (en) * | 1981-10-06 | 1982-11-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Oxygen stabilized zirconium vanadium intermetallic compound |
| JPS57102935A (en) * | 1981-10-27 | 1982-06-26 | Kyokuto Shibousan Kk | Sol-like mixture of powdered production materials |
| US4555395A (en) * | 1982-09-27 | 1985-11-26 | Standard Oil Company | Hydride compositions |
| JPS61104053A (ja) * | 1984-10-27 | 1986-05-22 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | ジルコニウム系水素吸蔵用合金 |
| JPS61143544A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-07-01 | Suzuki Shiyoukan:Kk | 水素を可逆的に吸蔵・放出する材料 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP61126810A patent/JPH0713274B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-05-27 US US07/054,701 patent/US4721697A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-29 DE DE8787304784T patent/DE3762118D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-29 EP EP87304784A patent/EP0248607B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3762118D1 (de) | 1990-05-10 |
| JPS62284033A (ja) | 1987-12-09 |
| EP0248607B1 (en) | 1990-04-04 |
| EP0248607A1 (en) | 1987-12-09 |
| US4721697A (en) | 1988-01-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |