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アンモニア発生装置及びアンモニア発生方法

国内特許コード P150012638
整理番号 S2014-0478-N0
掲載日 2015年11月26日
出願番号 特願2014-021110
公開番号 特開2015-147707
出願日 平成26年2月6日(2014.2.6)
公開日 平成27年8月20日(2015.8.20)
発明者
  • 三澤 弘明
  • 押切 友也
  • 上野 貢生
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 アンモニア発生装置及びアンモニア発生方法
発明の概要 【課題】外部装置を必要とせずにアンモニアを効率的に発生させること。
【解決手段】アンモニア発生装置1は、光触媒材料を含む基材9と、基材9の表面または基材9の内部に設けられ、複数領域に分離して配置された金属体11と、基材9に設けられたアンモニア発生触媒13と、を備えている。基材9の少なくとも一部は、金属体11とアンモニア発生触媒13との間に配置されている。
【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及びエネルギー問題が顕在化されつつあり、光触媒及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、アンモニアは燃料電池の水素担体として貯蔵性及び可搬性に優れているので、エネルギーキャリアとして盛んに研究されている。しかしながら、従来のアンモニア合成法であるハーバー・ボッシュ法は一般に200気圧、400゜C以上という極めて過酷な条件での反応であり、エネルギーキャリアとしてアンモニアを捉えた場合、生産に用いるエネルギーと得られるアンモニアの化学エネルギーとの収支としては採算が取れない。



このような従来の熱化学反応に代わる反応機構として、半導体を用いた光触媒反応が研究されており、効率を高めるために光触媒の可視光化に関する研究が行われている(例えば、特許文献1)。



また、特許文献2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、アンモニア発生装置及びアンモニア発生方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光触媒材料を含む基材と、
前記基材の表面または前記基材の内部に設けられ、複数領域に分離して配置された金属体と、
前記基材に設けられたアンモニア発生触媒と、
を備え、
前記基材の少なくとも一部は、前記金属体と前記アンモニア発生触媒との間に配置されているアンモニア発生装置。

【請求項2】
前記光触媒材料は金属酸化物である、請求項1に記載のアンモニア発生装置。

【請求項3】
前記金属体は11族元素を含む、請求項1または請求項2に記載のアンモニア発生装置。

【請求項4】
前記アンモニア発生触媒は遷移金属元素を含む、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のアンモニア発生装置。

【請求項5】
光触媒材料を含む基材と、前記基材の表面または前記基材の内部に設けられ、複数領域に分離して配置された金属体と、前記基材に設けられたアンモニア発生触媒と、を備え、前記基材の少なくとも一部が前記金属体と前記アンモニア発生触媒との間に配置されているアンモニア発生装置を用意し、
前記アンモニア発生触媒に窒素を接触させて保持し、
前記基材に光を照射する、
アンモニア発生方法。

【請求項6】
前記光の波長は400nm以上である、請求項5に記載のアンモニア発生方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014021110thum.jpg
出願権利状態 公開
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