[發明專利]氫產生催化劑、氫產生方法、氫產生裝置

有效

• 申請號: 201080012818.5
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN102369155A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 石川泰男
• 申請（專利權）人: 石川泰男
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;C01B3/04;F02D19/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 鄭樹槐

1.一種用于由水生成氫的催化劑，其包含：

堿金屬氫氧化物和/或堿土金屬氫氧化物、以及

提供熔融在堿金屬氫氧化物和/或堿土金屬氫氧化物中的金屬元素的金屬元素供給體，

將所述堿金屬氫氧化物和/或堿土金屬氫氧化物加熱至其熔點以上，使金屬元素從所述金屬元素供給體熔融出來，形成熔融鹽，并使催化劑微粒群在該熔融鹽的液面上飛散。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，所述堿金屬氫氧化物和/或堿土金屬氫氧化物是氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鋇(Ba(OH)₂)、以及氫氧化鍶(Sr(OH)₂)中的至少一種，或它們的混合物。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其中，所述金屬元素供給體包含鎳(Ni)、鈀(Pd)以及鉑(Pt)中的至少1種，還包含鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈷(Co)、銅(Cu)、銠(Rh)以及鎢(W)中的至少1種。

4.根據權利要求3所述的催化劑，其中，所述金屬元素供給體還包含鐵(Fe)。

5.一種用于由水產生氫的催化劑，其中，使堿金屬氫氧化物和金屬氧化物混合并加熱至堿金屬氫氧化物的熔點以上，制作復合金屬化合物，并在該復合金屬化合物中熔入至少2種以上的金屬元素，使催化劑微粒群從金屬化合物表面飛散。

6.根據權利要求5所述的催化劑，其中，所述堿金屬氫氧化物為氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)，所述金屬氧化物為氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO₂)、氧化鎳(NiO)、氧化錫(SnO₂)、氧化鉍(Bi₂O₃)、氧化鈣(CaO)、氧化銅(CuO)、氧化鎢(WO₃)、氧化鎂(MgO)、氧化鉻(Cr₂O₃)、氧化鉬(MoO₃)、氧化鋁(Al₂O₃)以及氧化鋇(BaO)中的至少1種。

7.根據權利要求5所述的催化劑，所述金屬元素為鎳(Ni)、鉻(Cr)以及鐵(Fe)。

8.一種由水產生氫的方法，其中，在電離成金屬離子和氫氧根離子、或電離成金屬離子和碳酸離子的吸濕性的熔融鹽內，使切斷水蒸氣內氫和氧之間的鍵的第1金屬元素，以及輔助第1金屬元素的第2金屬元素熔融從而離子化，并且放出電子使熔融鹽成為電子富集的狀態，將熔融鹽加熱至其熔點以上，從而使微細的粒子從熔融鹽飛散，使該粒子與過熱水蒸氣接觸，電離所述過熱水蒸氣產生氫，并且分離的氧與構成熔融鹽的金屬離子進行鍵合形成氧化物，該氧化物中的一部分與所述微粒子一起流出到外部。

9.根據權利要求8所述的由水產生氫的方法，其中，所述熔融鹽為氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鋰(Li₂CO₃)以及碳酸鉀(K₂CO₃)中的至少一種或它們的混合物，所述第1金屬元素為鎳(Ni)、鈀(Pd)以及鉑(Pt)中的一種，所述第2金屬元素為鉻(Cr)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、鈷(Co)、銅(Cu)、銠(Rh)以及鎢(W)中的至少一種或它們的混合物。

10.一種氫產生裝置，該裝置包括：

耐腐蝕性催化劑筒，其收納液體催化劑或固體催化劑；

水蒸氣產生部，用于產生供給到該催化劑筒內的催化劑上的水蒸氣；

金屬元素供給體，與所述催化劑接觸并向催化劑中供給熔出的金屬元素；

加熱裝置，用于對所述催化劑筒內的催化劑進行加熱；以及

空氣侵入防止裝置，用于使空氣不進入所述催化劑筒內。

11.根據權利要求10所述的氫生產裝置，其中，所述水蒸氣產生部設置在催化劑筒內，通過所述加熱裝置對送入到催化劑筒內的水蒸氣產生部的水進行加熱，從而形成加熱水蒸氣。

12.根據權利要求10所述的氫生產裝置，其中，所述金屬元素供給體形成為設置在催化劑筒內的鰭狀、塊狀、以及粉末狀中的至少一種形式，并且所述催化劑筒由金屬材料形成，從而起到金屬元素供給體的作用。