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水素製造用触媒

国内特許コード P07A013151
掲載日 2008年3月10日
出願番号 特願2006-066530
公開番号 特開2006-281205
登録番号 特許第4465478号
出願日 平成18年3月10日(2006.3.10)
公開日 平成18年10月19日(2006.10.19)
登録日 平成22年3月5日(2010.3.5)
優先権データ
  • 特願2005-069915 (2005.3.11) JP
発明者
  • 永岡 勝俊
  • 瀧田 祐作
  • 永楽 俊和
  • 西口 宏泰
出願人
  • 学校法人大分大学
発明の名称 水素製造用触媒
発明の概要

【課題】低コストな燃料電池を実現するためには燃料である水素を高効率で得る触媒を用いたプロセスの確立が必要である。
【解決手段】希土類リン酸塩を焼成し担体とした貴金属であるRu、 Rh、Pd、Ir、Pt、あるいは非貴金属であるNi、Coの少なくとも1種類または混合物を活性金属としたことを特徴とする水素製造用触媒にある。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


近年、エネルギー問題、環境問題を解決するために、クリーンで高効率な燃料電池システムの早期実用化が望まれている。
低温作動型の固体高分子型の燃料電池を想定した場合、燃料は水素である。そのため、必要に応じて脱硫操作を行った後に、メタン、天然ガスや他の炭化水素(プロパンガス、液化石油ガス、ガソリン、ディーゼル、石油、灯油など)を触媒上で改質し、水素を含む生成ガスに転換する必要がある。燃料電池の効率を上げるためには、この改質による水素製造過程がキーステップであり、高活性、高耐久性を示す水素製造用触媒の開発が求められている。
これに対して中高温で作動する固体酸化物型燃料電池や溶融炭酸塩型燃料電池では炭化水素がそのまま利用できるという特徴がある。しかしながら、この場合にも炭化水素の分解により炭素析出が起こりやすい、炭化水素を用いるよりもH2を用いたほうが発電しやすいなどの理由により、やはり炭化水素を改質するための触媒が必要であることが多い。
炭化水素の改質による水素の製造方法としては部分酸化反応、スチーム改質反応、炭酸ガス改質反応、オートサーマル改質反応がある。
上記製造法のうち、オートサーマル改質は発熱反応である部分酸化反応(もしくは完全燃焼)と吸熱反応であるスチーム改質反応、炭酸ガス改質反応を組み合わせたもので、例えば反応器の触媒層前半で完全燃焼が行われ、そこで生じた熱が反応器の触媒層後半に伝わり、吸熱反応であるスチーム改質や炭酸ガス改質を促進する。そのためエネルギー効率の点においてオートサーマル改質は優れており、吸熱反応のみのスチーム改質と比較して反応速度も非常に速い。また、部分酸化反応のみの場合には完全燃焼によりホットスポットが生成し爆発の危険性があるのに対し、オートサーマル改質ではスチームの存在により爆発の危険性を低減できる。
このような背景により、炭化水素のオートサーマル改質による水素製造用触媒の開発が行われている。

【特許文献1】特開2002-121007号公報

【非特許文献1】D。L。 Hoang、 S。H。 Chan著「Modeling of a catalytic autothermal methane reformer for fuel cell applications、 Appl。 Catal。 A、 268(2004)207-216。」

産業上の利用分野


本発明は、燃料電池等で使用する水素の製造用触媒の関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
焼成した希土類リン酸塩を担体としこれに、貴金属であるRu、Rh、Pd、Ir、Pt、あるいは非貴金属であるNi、Coの少なくとも1種類または混合物を担持してなる水素製造用触媒。
産業区分
  • その他無機化学
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006066530thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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