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水素発生装置及び水素発生方法

国内特許コード P150011417
整理番号 S2013-0651-N0
掲載日 2015年2月26日
出願番号 特願2013-042860
公開番号 特開2014-169210
出願日 平成25年3月5日(2013.3.5)
公開日 平成26年9月18日(2014.9.18)
発明者
  • 三澤 弘明
  • 上野 貢生
  • ショウ ギョクケイ
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 水素発生装置及び水素発生方法
発明の概要 【課題】外部装置を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に誘起させることが可能な水素発生装置を提供すること。
【解決手段】この水素発生装置1は、光触媒材料を含む基板9と、基板9の一方の面9aに沿って複数領域に分離して配置された金属体11と、基板9の一方の面9aと反対側の他方の面9bに配置された水素発生触媒13とを備える。このような水素発生装置1により、金属体11の微細構造によって決まるプラズモン共鳴の波長域において水の光電気分解が効率よく行われると同時に、水素発生触媒13によっても水の還元反応が効率的に行われる。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



近年、地球規模で環境問題およびエネルギー問題が顕在化されつつあり、光触媒および太陽電池などの光エネルギー変換系の構築に関する研究が注目されている。その中でも、水素や過酸化水素などの貯蔵可能な化学エネルギーが現在注目されている。このような光エネルギーを化学エネルギーに変換する人工光合成系においては、半導体を用いた光触媒が数多く研究されており、効率を高めるために可視光の変換効率の高い光触媒の研究が盛んに行われてきている(例えば、下記特許文献1,2参照)。





また、下記特許文献3には、酸化チタンを含む半導体基板の表面の中央部に金属微細構造体が配列され、その半導体基板の裏面の全面に導電層が形成され、半導体基板を収容する容器内の金属微細構造体の配置領域が電解質溶液によって満たされた構造の光電変換装置が開示されている。このような光電変換装置によれば、可視光及び近赤外光照射に基づいてプラズモン共鳴波長において光電流が観測される。

産業上の利用分野



本発明は、水素発生装置及び水素発生方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光触媒材料を含む基板と、
前記基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、
前記基板の前記一方の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒と、
を備えることを特徴とする水素発生装置。

【請求項2】
前記基板を前記金属体と前記水素発生触媒とともに収容し、前記基板の両面に接触させた状態で水溶液を保持可能な容器をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1記載の水素発生装置。

【請求項3】
前記光触媒材料は、チタン酸ストロンチウム、或いは酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の水素発生装置。

【請求項4】
前記金属体は、金を含む、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の水素発生装置。

【請求項5】
前記水素発生触媒は、白金を含む、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の水素発生装置。

【請求項6】
光触媒材料を含む基板と、前記基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、前記基板の前記一の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒とを備える水素発生装置を用意し、
前記基板の両面に水溶液を接触させて保持し、
前記基板の前記一の面に向けて光を照射する、
ことを特徴とする水素発生方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013042860thum.jpg
出願権利状態 公開
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