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Nb-W系合金膜からなる水素分離膜及び水素分離法

シーズコード S120008920
掲載日 2012年2月17日
研究者
  • 黒川 英人
  • 常木 達也
  • 白崎 義則
  • 安田 勇
  • 森永 正彦
  • 湯川 宏
  • 南部 智憲
  • 松本 佳久
技術名称 Nb-W系合金膜からなる水素分離膜及び水素分離法
技術概要 水素ガス透過膜は、NbにWを添加、またはNbにWとTaを添加して合金化したNb-W合金膜、または、Nb-W-Ta合金膜で構成する。前記Taに代え、またはTaに加えて、第3族、第4族元素の1種または2種以上を添加してもよい。水素分離方法は、Nb-W合金膜、または、Nb-W-Ta合金膜を使用して水素含有ガスから水素を分離する方法であって、PCT曲線を基に固溶水素量CとNb-W合金膜、または、Nb-W-Ta合金膜の脆性破壊との関係を求めて耐水素脆性に係る限界固溶水素量を評価することにより、水素分離膜としての使用温度、一次側、二次側の水素圧力条件を設定し、Nb-W合金膜、または、Nb-W-Ta合金膜を、前記設定条件を基に使用して水素含有ガスから水素を分離する方法である。ここで、PCT曲線は、温度Tと、合金膜に対する水素雰囲気の水素圧力Pと、合金膜に対する固溶水素量Cを測定し、温度T、水素圧力P、固溶水素量Cの実測データを基にこれら3要件を関連付けて作成する。他に、本合金膜を使用して水素含有ガスから水素を分離するための条件を設定する方法の発明がある。
画像

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研究分野
  • 膜分離
  • 無機化合物一般及び元素
  • 非鉄金属・合金製造一般
展開可能なシーズ 水素分離における分離条件を特定の手法により選定することにより、水素含有ガスから水素を選択的に分離する水素透過膜および水素分離方法および水素を分離するための条件を設定する方法を提供する。
Nb合金系水素分離膜の構成材料として従来知られていた12種のNb合金膜のほかに、新たにNb-W系合金、すなわちNb-W合金、Nb-W-Ta合金を加えることができる。また、Nb-W合金、Nb-W-Ta合金は安価であるので実用上有用である。Nb-W合金膜またはNb-W-Ta合金膜からなる水素分離膜における使用温度、一次側と二次側の水素圧力を、PCT曲線を利用して水素分離膜としての使用条件を最適化することができる。また、PCT曲線を利用して水素分離膜としての使用条件を最適化することができることから、Nb-W合金膜またはNb-W-Ta合金膜からなる水素分離膜による水素含有ガスからの水素分離の範囲を拡げることができる。
用途利用分野 水素ガス精製装置、水素ガス透過膜、ガス分子篩装置、水素ガス分離装置、水素燃料供給装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 東京瓦斯株式会社, 国立大学法人名古屋大学, . 黒川 英人, 常木 達也, 白崎 義則, 安田 勇, 森永 正彦, 湯川 宏, 南部 智憲, 松本 佳久, . Nb-W合金膜による水素分離法. 特開2009-226274. 2009-10-08
  • B01D  71/02     
  • B01D  53/22     
  • C01B   3/56     
  • C22C  27/02     

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