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HYDROGEN GENERATOR AND HYDROGEN GENERATION METHOD

Patent code P150011417
File No. S2013-0651-N0
Posted date Feb 26, 2015
Application number P2013-042860
Publication number P2014-169210A
Patent number P6230039
Date of filing Mar 5, 2013
Date of publication of application Sep 18, 2014
Date of registration Oct 27, 2017
Inventor
  • (In Japanese)三澤 弘明
  • (In Japanese)上野 貢生
  • (In Japanese)ショウ ギョクケイ
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人北海道大学
Title HYDROGEN GENERATOR AND HYDROGEN GENERATION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen generator capable of inducing an efficient oxidation-reduction reaction of water without requiring an external apparatus.
SOLUTION: A hydrogen generator 1 comprises: a substrate 9 including a photocatalyst material; a metallic body 11 positioned while being separated in multiple regions along one surface 9a of the substrate 9; and a hydrogen generation catalyst 13 positioned on the surface 9b of the substrate 9 opposite the one surface 9a thereof. Such a hydrogen generator 1 is capable of efficiently executing the photoelectric decomposition of water within the wavelength band of plasmon resonance determined by the microstructure of the metallic body 11 and of simultaneously prompting the hydrogen generation catalyst 13 to induce an efficient reducing reaction of water.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、水素発生装置及び水素発生方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
チタン酸ストロンチウム或いは酸化チタンである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、プラズモン共鳴吸収性を有する金属体と、
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、
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と、
を備え
前記容器は、内部を隔てる隔壁を有し、前記隔壁の中央に前記基板を保持し、
前記容器の内部において、前記隔壁を隔てた前記基板の前記一方の面側に前記一方の面に接触させるように第1の水溶液が保持され、
前記容器の内部において、前記隔壁を隔てた前記基板の前記他方の面側に前記他方の面に接触させるように第2の水溶液が保持される、
ことを特徴とする水素発生装置。

【請求項2】
 
前記金属体は、金を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の水素発生装置。

【請求項3】
 
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又は2に記載の水素発生装置。

【請求項4】
 
チタン酸ストロンチウム或いは酸化チタンである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、プラズモン共鳴吸収性を有する金属体と、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、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とを備える水素発生装置を用意し、
前記容器には、内部を隔てる隔壁が設けられ、前記隔壁の中央に前記基板が保持され、
前記容器の内部において、前記隔壁を隔てた前記基板の前記一方の面側に前記一方の面に接触させるように第1の水溶液を保持し、
前記容器の内部において、前記隔壁を隔てた前記基板の前記他方の面側に前記他方の面に接触させるように第2の水溶液を保持し、
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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013042860thum.jpg
State of application right Registered
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