DE112011105502B4 - Use of a redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting and methods for producing hydrogen - Google Patents
Use of a redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting and methods for producing hydrogen Download PDFInfo
- Publication number
- DE112011105502B4 DE112011105502B4 DE112011105502.1T DE112011105502T DE112011105502B4 DE 112011105502 B4 DE112011105502 B4 DE 112011105502B4 DE 112011105502 T DE112011105502 T DE 112011105502T DE 112011105502 B4 DE112011105502 B4 DE 112011105502B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal oxide
- redox
- oxidation state
- carrier
- porous silica
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
- C01B3/06—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents
- C01B3/061—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents by reaction of water with metal oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Verwendung eines Redox-Material, das ein Redox-Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kompositmetalloxiden vom Perovskit-Typ, Kompositmetalloxiden vom Fluorit-Typ und Kombinationen davon, und einen Metalloxidträger umfasst; wobei das Redox-Metalloxid auf dem Metalloxidträger in einem dispergierten Zustand geträgert ist, zum Herstellen von Wasserstoff durch thermochemisches Wasserspalten. Use of a redox material comprising a redox metal oxide selected from the group consisting of composite metal oxides of the perovskite type, composite metal oxides of the fluorite type and combinations thereof, and a metal oxide carrier; wherein the redox metal oxide is supported on the metal oxide carrier in a dispersed state for producing hydrogen by thermochemical water splitting.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Redox-Materials zum Herstellen von Wasserstoff durch thermochemisches Wasserspalten und auf ein Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff.The present invention relates to the use of a redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting and to a method for producing hydrogen.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE PRIOR ART
In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche Vorschläge zur Verwendung der sauberen Energie von Wasserstoff als eine Energiequelle gemacht. Um Wasserstoff herzustellen, ist die Dampfreformierung unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffbrennstoffs generelle Praxis. Ferner wurde in den vergangenen Jahren auch in Erwägung gezogen, Wasserstoff aus Wasser durch Wasserspaltung zu erhalten, insbesondere durch thermochemisches Wasserspalten.In recent years, numerous proposals have been made to use the clean energy of hydrogen as an energy source. To produce hydrogen, steam reforming using a hydrocarbon fuel is common practice. Furthermore, in recent years, consideration has also been given to obtaining hydrogen from water by splitting water, in particular by thermochemical splitting of water.
„Thermochemisches Wasserspalten“ ist das Verfahren des Kombinierens von chemischen Reaktionen, um die Zersetzung von Wasser bei einer Temperatur zu bewirken, die niedriger ist als in dem Fall der direkten Wärmezersetzung von Wasser. Insbesondere werden zum Beispiel beim thermochemischen Wasserspalten Oxidations- und Reduktionsreaktionen zwischen Metalloxiden, die sich in Oxidationszuständen unterscheiden, zum Aufspalten von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff in der folgenden Weise verwendet (MO bedeutet „Metalloxid“):
- MO (hoher Oxidationszustand) → MO (niedriger Oxidationszustand) + O2 (endotherme Reaktion)
- MO (niedriger Oxidationszustand) + H2O → MO (hoher Oxidationszustand) + H2 (exotherme Reaktion)
- Gesamtreaktion: H2O → H2 + 1/2 O2
- MO (high oxidation state) → MO (low oxidation state) + O 2 (endothermic reaction)
- MO (low oxidation state) + H 2 O → MO (high oxidation state) + H 2 (exothermic reaction)
- Overall reaction: H 2 O → H 2 + 1/2 O 2
Bei solch einem thermochemischen Wasserspalten wird es besonders wichtig, die Temperatur zu erniedrigen, die für die Reaktion benötigt wird, insbesondere die Temperatur zu erniedrigen, die für die Reaktion der Aufspaltung von Metalloxiden mit hohem Oxidationszustand in Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand und Sauerstoff benötigt wird.In such thermochemical water splitting, it becomes particularly important to lower the temperature required for the reaction, especially lowering the temperature required for the reaction of splitting metal oxides of high oxidation state into metal oxide of low oxidation state and oxygen.
Diesbezüglich beschreibt zum Beispiel „Reactive ceramics of CeO2-MOx (M=Mn, Fe, Ni, Cu) for H2 generation by two-step water splitting using concentrated solar thermal energy“,
Auch
Ferner beschreibt die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Übrigens ist es auf dem Gebiet von Abgasreinigung von Automobilen usw. bekannt, Aluminiumoxid, poröses Siliziumdioxid usw. als einen porösen Metalloxidträger zum Trägern der Edelmetalle oder anderer Katalysatorbestandteile zu verwenden.Incidentally, in the field of exhaust gas purification of automobiles, etc., it is known to use alumina, porous silica, etc. as a porous metal oxide carrier for carrying the noble metals or other catalyst components.
Zum Beispiel umfasst der Abgasreinigungskatalysator, der durch die Erfinder der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung eines verbessertes Redox-Materials zum Herstellen von Wasserstoff durch thermochemisches Wasserspalten bereit, , welches insbesondere bei einer relativ niedrigen Temperatur zum thermochemischen Wasserspalten verwendet werden kann.The present invention provides the use of an improved redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting which can be used in particular for thermochemical water splitting at a relatively low temperature.
Das verwendete Redox-Material zum thermochemischen Wasserspalten der vorliegenden Erfindung umfasst ein Redox-Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kompositmetalloxiden vom Perovskit-Typ, Kompositmetalloxiden vom Fluorit-Typ und Kombinationen davon; und einen Metalloxidträger. Das Redox-Metalloxid ist auf dem Metalloxidträger in einem dispergierten Zustand geträgert. Es ist zu bemerken, dass in der vorliegenden Erfindung die „interne Porenstruktur“ des Siliziumdioxids die regulär angeordneten Poren eines molekularen Niveaus bezeichnet, die durch die Siliziumatome und Sauerstoffatome, die das Siliziumdioxid bilden, gebildet sind.The redox material used for thermochemical water splitting of the present invention comprises a redox metal oxide selected from the group consisting of perovskite-type composite metal oxides, fluorite-type composite metal oxides, and combinations thereof; and a metal oxide support. The redox metal oxide is supported on the metal oxide carrier in a dispersed state. It should be noted that in the present invention, the “internal pore structure” of silicon dioxide means the regularly arranged pores of a molecular level formed by silicon atoms and oxygen atoms that constitute silicon dioxide.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff durch Spalten von Wasser unter Verwendung eines Redox-Materials zum thermochemischen Wasserspalten der vorliegenden Erfindung bereit. Dieses Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff durch thermochemisches Wasserspalten umfasst (a) Erwärmen eines Redox-Materials der vorliegenden Erfindung, das ein Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand umfasst, um Sauerstoff aus dem Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand zu entfernen, und dadurch Erhalten eines Redox-Materials, das ein Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand umfasst, und Sauerstoff; und (b) in Kontakt bringen des Redox-Materials, das das Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand umfasst, mit Wasser, um das Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand zu oxidieren und das Wasser zu reduzieren, und dadurch Erhalten des Redox-Materials, dass das Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand umfasst, und Wasserstoff.Further, the present invention provides a method for producing hydrogen by splitting water using a redox material for thermochemical splitting of water of the present invention. This method of producing hydrogen by thermochemical water splitting comprises (a) heating a redox material of the present invention comprising a high oxidation state redox metal oxide to remove oxygen from the high oxidation state redox metal oxide, thereby obtaining a redox -Material comprising a low oxidation state redox metal oxide and oxygen; and (b) contacting the redox material comprising the low oxidation state redox metal oxide with water to oxidize the low oxidation state redox metal oxide and reduce the water, thereby obtaining the redox material the high oxidation state redox metal oxide, and hydrogen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Redox-Material zum thermochemischen WasserspaltenRedox material for thermochemical water splitting
Das Redox-Material zum thermochemischen Wasserspalten der vorliegenden Erfindung umfasst ein Redox-Metalloxid, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Kompositmetalloxide vom Perovskit-Typ, Kompositmetalloxide vom Fluorit-Typ, und Kombinationen davon umfasst, und einen Metalloxidträger. Das Redox-Metalloxid ist auf dem Metalloxidträger in einem dispergierten Zustand geträgert. Es ist zu bemerken, dass die Metalloxide, die zum thermochemischen Wasserspalten oxidiert und reduziert werden, in der vorliegenden Erfindung als „Redox-Oxide“ bezeichnet werden.The redox material for thermochemical water splitting of the present invention comprises a redox metal oxide selected from the group consisting of perovskite-type composite metal oxides, fluorite-type composite metal oxides, and combinations thereof, and a metal oxide carrier. The redox metal oxide is supported on the metal oxide carrier in a dispersed state. It should be noted that the metal oxides that are oxidized and reduced for thermochemical water splitting are referred to as "redox oxides" in the present invention.
In dem Redox-Material zum thermochemischen Wasserspalten der vorliegenden Erfindung ist Kompositmetalloxid vom Perovskit-Typ oder ein anderes Redox-Metalloxid auf dem Metalloxidträger in einem dispergierten Zustand geträgert. Dadurch kann, verglichen mit dem Fall, wo das Redox-Metalloxid alleine vorhanden ist, die Teilchengröße des Redox-Metalloxids gering gehalten werden. Solch eine relativ geringe Teilchengröße ermöglicht unerwarteter Weise die Oxidations- und Reduktionsreaktionen des Redox-Metalloxids zum thermochemischen Wasserspalten bei einer relativ niedrigen Temperatur, insbesondere die Reduktionsreaktion von einem Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand zu einem Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand.In the redox material for thermochemical water splitting of the present invention, perovskite type composite metal oxide or other redox metal oxide is supported on the metal oxide support in a dispersed state. Thereby, compared with the case where the redox metal oxide is present alone, the particle size of the redox metal oxide can be kept small. Such a relatively small particle size unexpectedly enables the oxidation and reduction reactions of the redox metal oxide for thermochemical water splitting at a relatively low temperature, particularly the reduction reaction from a redox metal oxide with a high oxidation state to a redox metal oxide with a low oxidation state.
Ohne sich theoretisch zu beschränken, wird mit einem Redox-Metalloxid mit einer relativ geringen Teilchengröße die Oberflächenenergie davon groß. Daher wird, wenn solch ein Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand erwärmt wird, der Sauerstoff leicht instabil. Es wird angenommen, dass selbst bei einer relativ niedrigen Temperatur solch ein Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand zu einem Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand reduziert wird.Without being limited in theory, with a redox metal oxide having a relatively small particle size, the surface energy thereof becomes large. Therefore, when such a redox metal oxide having a high oxidation state is heated, the oxygen easily becomes unstable. It is believed that even at a relatively low temperature, such a redox metal oxide having a high oxidation state is reduced to a redox metal oxide having a low oxidation state.
Dieses Redox-Material der vorliegenden Erfindung kann nicht nur alleine geformt verwendet werden, sondern kann auch durch Beschichten auf ein monolithisches Substrat, zum Beispiel einen keramischen Wabenkörper, verwendet werden.This redox material of the present invention can be used not only as molded, but also used by coating on a monolithic substrate such as a ceramic honeycomb body.
MetalloxidträgerMetal oxide carrier
Als den Metalloxidträger zum Trägern des Redox-Metalloxids kann irgendein Metalloxidträger verwendet werden. Allerdings ist der Metalloxidträger bevorzugt ein Träger, welcher das Redox-Metalloxid mit einem hochdispergierten Zustand trägern kann.As the metal oxide carrier for supporting the redox metal oxide, any metal oxide carrier can be used. However, the metal oxide support is preferably a support which can support the redox metal oxide in a highly dispersed state.
Für solch einen Metalloxidträger ist möglich, einen porösen Siliziumdioxidträger zu verwenden, der Siliziumdioxid mit einer internen Porenstruktur umfasst, und das Redox-Metalloxid in der internen Porenstruktur des porösen Siliziumdioxidträgers zu trägern. In diesem Fall ist das Redox-Metalloxid in der internen Porenstruktur des porösen Siliziumdioxidträgers verankert, wodurch, selbst bei einer hohen Temperatur, eine Bewegung und ein Sintern des Redox-Metalloxids, und dadurch Erhöhen der Partikelgröße des Redox-Metalloxids, unterdrückt werden kann. Diesbezüglich kann zum Beispiel der Peak, der von der internen Porenstruktur von Siliziumdioxid abgeleitet ist, in dem Bereich von 1 bis 5 nm in der Porenverteilung des porösen Siliziumdioxidträgers sein.For such a metal oxide support, it is possible to use a porous silica support comprising silicon dioxide having an internal pore structure and to support the redox metal oxide in the internal pore structure of the porous silica support. In this case, the redox metal oxide is anchored in the internal pore structure of the porous silica support, whereby movement and sintering of the redox metal oxide, thereby increasing the particle size of the redox metal oxide, can be suppressed even at a high temperature. In this regard, for example, the peak derived from the internal pore structure of silica may be in the range of 1 to 5 nm in the pore distribution of the porous silica support.
Insbesondere ist es für solch einen porösen Siliziumdioxidträger möglich, einen porösen Siliziumdioxidträger mit einer Porenverteilung, wo der Peak, der von den Abständen zwischen Primärteilchen von Siliziumdioxid abgeleitet ist, in dem Bereich von 3 bis 100 nm, insbesondere 5 bis 50 nm ist, zu verwenden.In particular, for such a porous silica support, it is possible to use a porous silica support having a pore distribution where the peak derived from the distances between primary particles of silica is in the range of 3 to 100 nm, particularly 5 to 50 nm .
Auf diese Weise, falls der Peak, der von den Abständen zwischen Primärteilchen des Siliziumdioxids abgeleitet ist, in dem obigen Bereich in der Porenverteilung des porösen Siliziumdioxidträgers mit der internen Porenstruktur ist, d.h., falls der poröse Siliziumdioxidträger relativ kleine Primärteilchen aufweist, wird angenommen, dass der poröse Siliziumdioxidträger den Kontakt zwischen dem Redox-Metalloxid, das in der internen Porenstruktur des porösen Siliziumdioxidträgers geträgert ist, und der Atmosphäre erhöht, und dadurch die Oxidation und Reduktion der Redox-Oxide begünstigt.In this way, if the peak derived from the distances between primary particles of silica is in the above range in the pore distribution of the porous silica support having the internal pore structure, that is, if the porous silica support has relatively small primary particles, it is assumed that the porous silicon dioxide support increases the contact between the redox metal oxide, which is supported in the internal pore structure of the porous silicon dioxide support, and the atmosphere, thereby promoting the oxidation and reduction of the redox oxides.
Solch ein poröser Siliziumdioxidträger kann zum Beispiel erhalten werden, durch Bewirken, dass sich ein Alkylamin in einem wässrigen Lösungsmittel selbst organisiert, Zugeben von Alkoxysilan und einer optionalen Base zu dieser Lösung, um das selbstorganisierte Alkylamin als ein Templat zu benutzen und Bewirken einer Fällung der porösen Siliziumdioxidträgervorstufe um das selbstorganisierte Alkylamin, und Brennen der Fällung.Such a porous silica support can be obtained, for example, by causing an alkylamine to self-assemble in an aqueous solvent, adding alkoxysilane and an optional base to this solution to use the self-assembled alkylamine as a template and causing the porous to precipitate Silica support precursor around the self-assembled alkylamine, and firing the precipitate.
Daher ist es in diesem Verfahren zum Beispiel möglich, eine wässrige Ethanollösung als das wässrige Lösungsmittel, Hexadecylamin als das Alkylamin, Tetraethoxysilan als das Alkoxysilan und Ammoniak als die optionale Base zu verwenden.Therefore, in this method, for example, it is possible to use an aqueous ethanol solution as the aqueous solvent, hexadecylamine as the alkylamine, tetraethoxysilane as the alkoxysilane, and ammonia as the optional base.
Das Alkylamin und Alkoxysilan, das in dem Verfahren zur Herstellung eines porösen Siliziumdioxidträgers verwendet wird, kann abhängig von der beabsichtigten primären Teilchengröße, Porenverteilung, etc. des porösen Siliziumdioxidträgers ausgewählt werden. Zum Beispiel ist es durch Verlängern der Alkylkette des in der Herstellung des porösen Siliziumdioxidträgers verwendeten Alkylamins möglich, eine größere Porengröße der internen Porenstruktur zu erhalten. Insbesondere ist es durch die Verwendung von Cetyl (d.h. C16H33) Trimethylammoniumchlorid als dem Alkylamin möglich, die Porengröße der internen Porenstruktur auf ungefähr 2,7 nm einzustellen. Durch Verwenden von Lauryl (d.h. C12H25) Trimethylammoniumchlorid ist es möglich, die Porengröße der internen Porenstruktur auf ungefähr 2,0 nm einzustellen. Durch Verwenden von Tetracosyl (d.h. C24H49) Trimethylammoniumchlorid ist es möglich, die Porengröße der internen Porenstruktur auf ungefähr 4,0 nm einzustellen.The alkylamine and alkoxysilane used in the method for producing a porous silica support can be selected depending on the intended primary particle size, pore distribution, etc. of the porous silica support. For example, by lengthening the alkyl chain of the alkylamine used in the manufacture of the porous silica support, it is possible to obtain a larger pore size of the internal pore structure. In particular, by using cetyl (ie, C 16 H 33 ) trimethylammonium chloride as the alkylamine, it is possible to adjust the pore size of the internal pore structure to about 2.7 nm. By using lauryl (ie, C 12 H 25 ) trimethylammonium chloride, it is possible to adjust the pore size of the internal pore structure to about 2.0 nm. By using tetracosyl (ie, C 24 H 49 ) trimethylammonium chloride, it is possible to adjust the pore size of the internal pore structure to about 4.0 nm.
Redox-MetalloxidRedox metal oxide
Das Redox-Metalloxid, das in dem Redox-Material der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist Kompositmetalloxide vom Perovskit-Typ, Kompositmetalloxide vom Fluorit-Typ, oder Kombinationen davon.The redox metal oxide used in the redox material of the present invention is perovskite-type composite metal oxides, fluorite-type composite metal oxides, or combinations thereof.
Das Redox-Metalloxid weist eine mittlere Teilchengröße von 20 nm oder weniger, 15 nm oder weniger, 10 nm oder weniger, oder 5 nm oder weniger, zum Beispiel eine mittlere Teilchengröße von 1,5 nm bis 5 nm auf und kann auf dem Metalloxidträger in einem dispergierten Zustand geträgert sein.The redox metal oxide has an average particle size of 20 nm or less, 15 nm or less, 10 nm or less, or 5 nm or less, for example an average particle size of 1.5 nm to 5 nm and can be on the metal oxide support in be supported in a dispersed state.
Ferner kann die Menge des Redox-Metalloxids, das auf dem Metalloxidträger geträgert ist, in einem Bereich ausgewählt werden, in dem das Teilchenwachstum des Redox-Metalloxids unterdrückt ist und der die Bereitstellung von ausreichender Leistungsfähigkeit bezüglich des thermochemischen Wasserspaltens ermöglicht. Daher kann zum Beispiel die Menge des geträgerten Redox-Metalloxids 0,01 mol/100 g oder mehr, oder 0,05 mol/100 g oder mehr bis 100 mol/100 g oder weniger, 10 mol/100 g oder weniger, 1 mol/100 g oder weniger, oder 0,5 mol/100 g oder weniger mit Bezug zu einer Molzahl an Übergangsmetall in dem Redox-Metalloxid auf der Basis der Masse des Metalloxidträgers, der das Redox-Metalloxid trägert, sein.Further, the amount of the redox metal oxide supported on the metal oxide carrier can be selected in a range in which the particle growth of the redox metal oxide is suppressed and which enables the provision of sufficient thermochemical water splitting performance. Therefore, for example, the amount of the redox metal oxide supported may be 0.01 mol / 100 g or more, or 0.05 mol / 100 g or more, to 100 mol / 100 g or less, 10 mol / 100 g or less, 1 mol / 100 g or less, or 0.5 mol / 100 g or less in terms of a number of moles of transition metal in the redox metal oxide based on the mass of the metal oxide carrier supporting the redox metal oxide.
Insbesondere können die Kompositmetalloxide vom Perovskit-Typ ein Kompositmetalloxid von einem Seltenerde- und einem Übergangsmetall sein. In diesem Fall wird angenommen, dass das Kompositmetalloxid vom Perovskit-Typ als ein Redox-Metalloxid fungiert, aufgrund des Wechsels in der Oxidationszahl des Übergangsmetalls. Ganz spezifisch kann das Kompositmetalloxid vom Perovskit-Typ Kompositmetalloxide vom Perovskit-Typ der folgenden Formel sein:
B ein Übergangsmetallelement ist, insbesondere eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cobalt Co, Eisen Fe, Nickel Ni, Chrom Cr, Mangan Mn und Kombinationen davon;
O ist Sauerstoff;
a + b = 2; und
a : b = 1,2 : 0,8 bis 0,8 : 1,2, insbesondere 1,1 : 0,9 bis 0,9 : 1,1).In particular, the perovskite-type composite metal oxides may be a composite metal oxide of a rare earth and a transition metal. In this case, it is considered that the perovskite-type composite metal oxide functions as a redox metal oxide due to the change in the oxidation number of the transition metal. Specifically, the perovskite-type composite metal oxide may be perovskite-type composite metal oxides of the following formula:
B is a transition metal element, in particular one selected from the group consisting of cobalt Co, iron Fe, nickel Ni, chromium Cr, manganese Mn and combinations thereof;
O is oxygen;
a + b = 2; and
a: b = 1.2: 0.8 to 0.8: 1.2, in particular 1.1: 0.9 to 0.9: 1.1).
Das heißt, die Kompositmetalloxide vom Perovskit-Typ können zum Beispiel Kompositmetalloxide der folgenden Formeln (x = 0,1 bis 0,4) sein:
Ein Kompositmetalloxid vom Perovskit-Typ das, zusammen mit einem Seltenerdenmetall, wie etwa Lanthan, ein Übergangsmetall von Mangan, und Eisen, das das Mangan partiell substituiert, enthält, kann bei einer relativ niedrigen Temperatur effizient oxidiert und reduziert werden, und ist daher bezüglich der thermochemischen Wasserspaltcharakteristik insbesondere bevorzugt.A perovskite-type composite metal oxide which contains, together with a rare earth metal such as lanthanum, a transition metal of manganese, and iron which partially substitutes the manganese, can be efficiently oxidized and reduced at a relatively low temperature, and therefore, is relative to thermochemical water gap characteristics are particularly preferred.
Ferner kann spezifisch das Kompositmetalloxid vom Fluorit-Typ ein Kompositmetalloxid von einem Seltenerden- und Übergangsmetall sein. In diesem Fall wird angenommen, dass das Kompositmetalloxid vom Fluorit-Typ als ein Redox-Metalloxid fungiert, aufgrund des Wechsels in der Oxidationszahl des Übergangmetalls. Ganz speziell können die Kompositmetalloxide vom Fluorit-Typ Kompositmetalloxide vom Fluorit-Typ der folgenden Formel sein:
A2 ein Übergangsmetallelement ist, insbesondere eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cobalt Co, Eisen Fe, Nickel Ni, Chrom Cr, Mangan Mn und Kombinationen davon;
O ist Sauerstoff
a1 + a2 = 2; und
a1 : a2 = 1,3 : 0,7 bis 0,7 : 1,3, insbesondere 1,2 : 0,8 bis 0,8 : 1,2, insbesondere 1,1 : 0,9 bis 0,9 : 1,1).Further, specifically, the fluorite type composite metal oxide may be a composite metal oxide of rare earth and transition metal. In this case, the fluorite-type composite metal oxide is considered to function as a redox metal oxide due to the change in the oxidation number of the transition metal. More specifically, the fluorite-type composite metal oxides can be fluorite-type composite metal oxides of the following formula:
A 2 is a transition metal element, in particular one selected from the group consisting of cobalt Co, iron Fe, nickel Ni, chromium Cr, manganese Mn and combinations thereof;
O is oxygen
a1 + a2 = 2; and
a1: a2 = 1.3: 0.7 to 0.7: 1.3, in particular 1.2: 0.8 to 0.8: 1.2, in particular 1.1: 0.9 to 0.9: 1.1).
Das heißt, das Kompositmetalloxid vom Fluorit-Typ kann zum Beispiel ein Kompositmetalloxid der folgenden Formeln sein (wobei x = 0,1 bis 0,4, und δ ist die Menge an Verringerung an Sauerstoff durch Sauerstoffdefekte):
Hier kann das Kompositmetalloxid vom Fluorit-Typ, das, zusammen mit einem Seltenerdenmetall, wie etwa Cer, ein Übergangsmetall von Mangan, und Eisen, das das Mangan partiell substituiert, enthält, bei einer relativ niedrigen Temperatur effizient oxidiert und reduziert werden, und ist daher besonders bevorzugt bezüglich der thermochemischen Wasserspaltcharakteristik.Here, the fluorite type composite metal oxide containing, together with a rare earth metal such as cerium, a transition metal of manganese, and iron partially substituting the manganese, can be efficiently oxidized and reduced at a relatively low temperature, and therefore is particularly preferred with regard to the thermochemical water gap characteristics.
Ein Redox-Metalloxid kann auf einem Metalloxidträger durch Imprägnieren einer Lösung von Salzen der Metalle, die das Redox-Metalloxid bilden, in den Metalloxidträger, und Trocknen und Brennen des erhaltenen Metalloxidträgers geträgert werden. Als die Salze der Metalle, die das Redox-Metalloxid bilden, können Salze anorganischer Säuren, wie etwa Nitrate und Chlorate, oder Salze organischer Säuren, wie etwa ein Acetat, verwendet werden.A redox metal oxide can be carried on a metal oxide carrier by impregnating a solution of salts of the metals constituting the redox metal oxide in the metal oxide carrier, and drying and firing the obtained metal oxide carrier. As the salts of the metals constituting the redox metal oxide, salts of inorganic acids such as nitrates and chlorates or salts of organic acids such as an acetate can be used.
Das Entfernen und Trocknen von Lösungsmittel von einer Salzlösung kann durch jedes Verfahren und bei jeder Temperatur erreicht werden. Dies kann zum Beispiel durch Platzieren eines Metalloxidträgers, der mit der Salzlösung imprägniert ist, in einen Ofen bei 120°C erreicht werden. Der Metalloxidträger, von dem das Lösungsmittel entfernt ist, und auf diese Weise getrocknet ist, kann gebrannt werden, um das Redox-Material der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Dieses Brennen kann bei der Temperatur durchgeführt werden, die gewöhnlich beim Bilden von Metalloxiden verwendet wird, zum Beispiel bei einer Temperatur von 500 bis 1100°C.Removal and drying of solvent from a saline solution can be accomplished by any method and at any temperature. This can be achieved, for example, by placing a metal oxide support impregnated with the salt solution in an oven at 120 ° C. The metal oxide carrier from which the solvent is removed and thus dried can be baked to obtain the redox material of the present invention. This firing can be carried out at the temperature usually used in forming metal oxides, for example at a temperature of 500 to 1100 ° C.
Es ist zu bemerken, dass bezüglich solch eines porösen Siliziumdioxidträgers, und eines Verfahrens zum Trägern eines Redox-Metalloxids auf solch einen porösen Siliziumdioxidträger, Bezug auf die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff der vorliegenden ErfindungProcess for producing hydrogen of the present invention
In dem Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff der vorliegenden Erfindung wird Wasserstoff durch thermochemische Wasserspaltung unter Verwendung des Redox-Materials der vorliegenden Erfindung hergestellt. Insbesondere umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen von Wasserstoff durch thermochemisches Wasserspalten (a) Erwärmen eines Redox-Materials, das ein Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand umfasst, um Sauerstoff aus dem Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand zu entfernen, und dadurch Erhalten eines Redox-Materials, das ein Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand umfasst, und Sauerstoff, und (b) in Kontakt bringen des Redox-Materials, dass das Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand umfasst, mit Wasser, um das Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand zu oxidieren und das Wasser zu reduzieren, und dadurch Erhalten des Redox-Materials, dass das Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand umfasst, und Wasserstoff.In the method for producing hydrogen of the present invention, hydrogen is produced by thermochemical splitting of water using the redox material of the present invention. In particular, the method of the present invention for producing hydrogen by thermochemical water splitting comprises (a) heating a redox material comprising a redox metal oxide having a high oxidation state to remove oxygen from the redox metal oxide having a high oxidation state, and thereby obtaining a Redox material comprising a redox metal oxide having a low oxidation state and oxygen, and (b) contacting the redox material comprising the redox metal oxide having a low oxidation state with water to form the redox metal oxide having a low oxidation state to oxidize and reduce the water, thereby obtaining the redox material comprising the redox metal oxide having a high oxidation state and hydrogen.
Ferner ist es in dem Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff in der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung des Redox-Materials der vorliegenden Erfindung möglich, Sauerstoff von dem Redox-Metalloxid mit hohem Oxidationszustand bei einer relativ niedrigen Temperatur zu entfernen. Dies kann zum Beispiel durch Erwärmen des Redox-Metalloxids zu einer Temperatur von 1300°C oder weniger, 1200°C oder weniger, 1100°C oder weniger, oder 1000°C oder weniger, erreicht werden. Dieses Erwärmen kann in einer inerten Atmosphäre ausgeführt werden, insbesondere in einer Stickstoffatmosphäre oder einer Edelgasatmosphäre, wie etwa einer Argonatmosphäre, um die Entfernung von Sauerstoff zu begünstigen.Further, in the method for producing hydrogen in the present invention, by using the redox material of the present invention, it is possible to remove oxygen from the redox metal oxide having a high oxidation state at a relatively low temperature. This can be achieved, for example, by heating the redox metal oxide to a temperature of 1300 ° C. or less, 1200 ° C. or less, 1100 ° C. or less, or 1000 ° C. or less. This heating can be carried out in an inert atmosphere, in particular in a nitrogen atmosphere or a noble gas atmosphere such as an argon atmosphere, in order to promote the removal of oxygen.
In dem Verfahren zum Herstellen von Wasserstoff der vorliegenden Erfindung ist es durch die Verwendung des Redox-Materials der vorliegenden Erfindung möglich, das Redox-Metalloxid mit niedrigem Oxidationszustand mit Wasser bei einer relativ niedrigen Temperatur reagieren zu lassen, um Wasserstoff zu erzeugen. Dies kann zum Beispiel durch Erwärmen des Redox-Metalloxids zu einer Temperatur von 1100°C oder weniger, 1000°C oder weniger, 900°C oder weniger, oder 800°C oder weniger, erreicht werden.In the method for producing hydrogen of the present invention, by using the redox material of the present invention, it is possible to react the redox metal oxide having a low oxidation state with water at a relatively low temperature to generate hydrogen. This can be achieved, for example, by heating the redox metal oxide to a temperature of 1100 ° C. or less, 1000 ° C. or less, 900 ° C. or less, or 800 ° C. or less.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung weitergehend basierend auf Beispielen erklärt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht drauf beschränkt.In the following, the present invention will be further explained based on examples, but the present invention is not limited thereto.
BEISPIELEEXAMPLES
Beispiele 1 bis 5Examples 1 to 5
Bildung von porösem SiliziumdioxidträgerFormation of porous silica support
Das poröse Siliziumdioxid des Metalloxidträgers wurde wie folgt gebildet:
- Cetyltrimethylammoniumchlorid wurde in Wasser in einer Menge von 0,5 mol/L gelöst. Die erhaltene wässrige Lösung wurde für 2 Stunden gerührt, um die Selbstorganisation des Cetyltrimethylammoniumchlorids zu bewirken. Als nächstes wurden Tetraethoxysilan und Amoniakwasser zu der selbstorganisierten Cetyltrimethylammoniumchloridlösung gegeben, um die Lösung auf einen pH 9,5 einzustellen.
- Cetyltrimethylammonium chloride was dissolved in water in an amount of 0.5 mol / L. The resulting aqueous solution was stirred for 2 hours to cause the cetyltrimethylammonium chloride to self-assemble. Next, tetraethoxysilane and ammonia water were added to the self-assembled cetyltrimethylammonium chloride solution to adjust the solution to pH 9.5.
In dieser Lösung wurde Tetraethoxysilan über 30 Stunden hydrolysiert, um zu bewirken, dass Siliziumdioxid um das organisierte Cetyltrimethylammoniumchlorid auszufällen, und um Sekundärteilchen zu bilden, die aus Primärteilchen mit Poren in Nanogröße zusammengesetzt sind. Als nächstes wird eine geringe Menge an Salpetersäure zugegeben, um die wässrige Lösung auf einen pH 7 einzustellen, und die Sekundärteilchen wurden ferner agglomeriert und über eine Stunde gealtert, um eine poröse Siliziumdioxidträgervorstufe zu erhalten.In this solution, tetraethoxysilane was hydrolyzed for 30 hours to cause silicon dioxide to precipitate around the organized cetyltrimethylammonium chloride and to form secondary particles composed of primary particles with nano-sized pores. Next, a small amount of nitric acid is added to adjust the aqueous solution to pH 7, and the secondary particles were further agglomerated and aged for one hour to obtain a porous silica support precursor.
Danach wurde der erhaltene poröse Siliziumdioxidträgervorläufer mit einer wässrigen Ethanollösung gewaschen, gefiltert, getrocknet, und bei 800°C in der Luft für 2 Stunden gebrannt, um den porösen Siliziumdioxidträger zu erhalten, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Es ist zu bemerken, dass die Größe der Poren, die von der internen Porenstruktur von Siliziumdioxid in dem erhaltenen porösen Siliziumdioxidträger abgeleitet sind, ungefähr 2,7 nm war. Ferner hatte der erhaltene poröse Siliziumdioxidträger nicht nur Poren, die von der internen Porenstruktur von Siliziumdioxid abgeleitet sind, sondern auch Poren von über 10 nm Größe, die von den Abständen zwischen den Primärteilchen von Siliziumdioxid abgeleitet sind.Thereafter, the obtained porous silica support precursor was washed with an aqueous solution of ethanol, filtered, dried, and calcined at 800 ° C in the air for 2 hours to obtain the porous silica support used in the present invention. Note that the size of the pores derived from the internal pore structure of silica in the obtained silica porous support was about 2.7 nm. Further, the obtained porous silica support had not only pores derived from the internal pore structure of silica, but also pores larger than 10 nm in size derived from the distances between the primary particles of silica.
Trägern von Redox-MetalloxidRedox metal oxide carriers
Als Redox-Metalloxid wurden LaMnO3 vom Perovskit-Typ (Beispiel 1), LaMn0,8Fe0,2O3 vom Perovskit-Typ (Beispiel 2), CeFeO3 vom Perovskit-Typ (Beispiel 3), CeMnO4 vom Fluoritstruktur-Typ (Beispiel 4), und CeMn0,8Fe0,2O4-δ vom Fluoritstruktur-Typ (Beispiel 5) auf den porösen Siliziumdioxidträgern geträgert. Sie waren auf eine Weise geträgert, wobei die Molzahl des Übergangmetalls in dem Redox-Metalloxid 0,12 mol/100 g-Träger ist, und die Molzahl aller Metalle in dem Redox-Metalloxid 0,24 mol/100 g-Träger ist. Ferner wurden die Redox-Metalloxide auf den porösen Siliziumdioxidträgern in einer für Automobilkatalysatoren üblichen Weise absorptiv geträgert. LaMnO 3 of the perovskite type (example 1), LaMn 0.8 Fe 0.2 O 3 of the perovskite type (example 2), CeFeO 3 of the perovskite type (example 3), CeMnO 4 of the fluorite structure were used as the redox metal oxide -Type (Example 4), and CeMn 0.8 Fe 0.2 O 4-δ of the fluorite structure type (Example 5) supported on the porous silicon dioxide carriers. They were supported in a manner wherein the number of moles of the transition metal in the redox metal oxide is 0.12 mol / 100 g carrier and the number of moles of all metals in the redox metal oxide is 0.24 mol / 100 g carrier. Furthermore, the redox metal oxides were absorptively supported on the porous silicon dioxide supports in a manner customary for automobile catalytic converters.
Spezifisch, wurden für Beispiel 1 ungefähr 0,5 mol/L Lanthannitrat, ungefähr 0,5 mol/L Mangannitrat und ungefähr 1,2 mol/L Zitronensäure als ein stabilisierendes Agens zu destilliertem Wasser gegeben, um eine Lösung zu erhalten. Diese Lösung wurde für 2 Stunden gespeichert. Danach wurde der poröse Siliziumdioxidträger in einem trockenen Zustand zu dieser Lösung gegeben und Ultraschallwellen wurden darauf angewandt, während gerührt wird, bis keine Bläschen mehr von dem porösen Siliziumdioxidträger erzeugt wurden.Specifically, for Example 1, about 0.5 mol / L lanthanum nitrate, about 0.5 mol / L manganese nitrate, and about 1.2 mol / L citric acid were added to distilled water as a stabilizing agent to obtain a solution. This solution was saved for 2 hours. Thereafter, the porous silica support was added to this solution in a dry state, and ultrasonic waves were applied thereto while stirring until bubbles were no longer generated from the porous silica support.
Der poröse Siliziumdioxidträger, der die absorbierte Lösung trägt, wurde gefiltert, um ihn von der Lösung zu trennen, und dann bei 250°C getrocknet und bei 800°C für 2 Stunden gebrannt, um einen porösen Siliziumdioxidträger zu erhalten, der Redox-Metalloxid, das aus Lanthan-Mangan Kompositmetalloxiden vom Perovskit-Typ zusammengesetzt ist, trägt. Die Mengen an Lanthan und Mangan, die geträgert sind, waren entsprechend 0,12 mol/100 g-Träger.The porous silica carrier carrying the absorbed solution was filtered to separate it from the solution, and then dried at 250 ° C and fired at 800 ° C for 2 hours to obtain a porous silica carrier containing redox metal oxide, composed of lanthanum-manganese composite metal oxides of perovskite type. The amounts of lanthanum and manganese supported were 0.12 mol / 100 g-carrier, respectively.
Evaluierung vom geträgerten Zustand vom Redox-MetalloxidEvaluation of the supported state of the redox metal oxide
Ein HAADF-STEM Bild des Redox-Materials von Beispiel 3, das durch Trägern eines Perovskit-Typ Kompositmetalloxids auf einem porösen Siliziumdioxidträger erhalten ist, ist in
Evaluierung von Charakteristiken von Sauerstoffentfernung und WasserstofferzeugungEvaluation of characteristics of oxygen removal and hydrogen production
Die Redox-Materialien von Beispielen 1 bis 5 wurden entsprechend in einer Stickstoffatmosphäre auf bis zu 1000°C erwärmt, um Sauerstoffentfernung zu bewirken, und dann wurden sie auf bis zu 800°C in einer Dampfatmosphäre erwärmt, um Wasserstofferzeugung zu bewirken. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Es ist zu bemerken, dass in Tabelle 1 die Mengen an Sauerstoffentfernung und Wasserstofferzeugung bezüglich der Masse der Redox-Metalloxide, wie etwa Kompositmetalloxiden vom Perovskit-Typ (µmol/g-Redox-Metalloxid), gezeigt sind.The redox materials of Examples 1 to 5 were respectively heated up to 1000 ° C in a nitrogen atmosphere to effect oxygen removal, and then they were heated up to 800 ° C in a steam atmosphere to effect hydrogen generation. The results obtained are shown in Table 1. Note that, in Table 1, the amounts of oxygen removal and hydrogen generation are shown in terms of the mass of redox metal oxides such as perovskite type composite metal oxides (µmol / g redox metal oxide).
Vergleichsbeispiele 1 und 2Comparative examples 1 and 2
Redox-Metalloxid, das aus Ce0,9Fe0,1O1,5 (Vergleichsbeispiel 1) Kompositmetalloxiden, und Ce0,9Mn0,1O2 (Vergleichsbeispiel 2) Kompositmetalloxiden vom Fluorit-Typ zusammengesetzt ist, wurden durch Co-Präzipitation erhalten. Die erhaltenen Redox-Metalloxide wurden in der Form von Teilchen mit einer Teilchengröße von ungefähr 2 bis 3 nm gebildet.Redox metal oxide composed of Ce 0.9 Fe 0.1 O 1.5 (Comparative Example 1) composite metal oxides, and Ce 0.9 Mn 0.1 O 2 (Comparative Example 2) fluorite type composite metal oxides were obtained by Co -Precipitation received. The obtained redox metal oxides were formed in the form of particles having a particle size of about 2 to 3 nm.
Diese Redox-Metalloxide wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 für eine Sauerstoffentfernungsreaktion und eine Wasserstofferzeugungsreaktion behandelt. Allerdings schritten in Vergleichsbeispielen 1 und 2, wenn die Sauerstoffentfernungsreaktion bei 1000°C durchgeführt wurde und die Wasserstofferzeugungsreaktion bei 800°C durchgeführt würde, die Reaktionen nicht in einer beobachtbaren Menge voran. Daher wurde die Sauerstoffentfernungsreaktion bei 1400°C durchgeführt und die Wasserstofferzeugungsreaktion wurde bei 1000°C durchgeführt. Die erhaltenden Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1. Ergebnisse der Evaluierung
Von Tabelle 1 ist es ersichtlich, dass im Vergleich mit den Redox-Materialien von Vergleichsbeispielen 1 und 2 die Redox-Materialien von Beispielen 1 bis 5 exzellente thermochemische Wasserspaltungscharakteristiken zeigen, selbst bei einer niedrigen Temperatur.From Table 1, it can be seen that, in comparison with the redox materials of Comparative Examples 1 and 2, the redox materials of Examples 1 to 5 show excellent thermochemical water splitting characteristics even at a low temperature.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/068404 WO2013021506A1 (en) | 2011-08-05 | 2011-08-05 | Redox material for thermochemical water decomposition and method for producing hydrogen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE112011105502T5 DE112011105502T5 (en) | 2014-10-16 |
| DE112011105502B4 true DE112011105502B4 (en) | 2021-12-09 |
Family
ID=47668051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE112011105502.1T Expired - Fee Related DE112011105502B4 (en) | 2011-08-05 | 2011-08-05 | Use of a redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting and methods for producing hydrogen |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5459322B2 (en) |
| CN (1) | CN103038158B (en) |
| DE (1) | DE112011105502B4 (en) |
| WO (1) | WO2013021506A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104418298A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Method for Photothermal Decomposition of H2O and/or CO2 with Perovskite Active Materials Containing Trace Noble Metals |
| CN104418299B (en) * | 2013-09-02 | 2017-02-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Method for Solar Thermal Decomposition of H2O and/or CO2 on Perovskites Dispersed with Different Supports |
| US20180099265A1 (en) * | 2014-06-13 | 2018-04-12 | Sabic Global Technologies B.V. | Syngas production from binary and ternary cerium-based oxides |
| US11198607B2 (en) * | 2016-02-25 | 2021-12-14 | Kyocera Corporation | Light absorbing member, member for hydrogen production, and hydrogen production apparatus |
| EP4098357A1 (en) * | 2016-11-14 | 2022-12-07 | Research Triangle Institute | Perovskite three-way catalyst and use thereof |
| JP7037172B2 (en) * | 2018-01-26 | 2022-03-16 | 国立大学法人 新潟大学 | Hydrogen production method |
| CN108313978A (en) * | 2018-02-06 | 2018-07-24 | 中国科学院上海高等研究院 | A kind of Double Perovskite type hydrogen-storing material and its preparation method and application |
| JP7045665B2 (en) * | 2018-03-30 | 2022-04-01 | 学校法人関西学院 | Oxygen gas manufacturing method |
| KR102805105B1 (en) * | 2019-02-19 | 2025-05-08 | 현대자동차주식회사 | A nanocomposite for hydrogen production of hydrogen which has improved longevity and the method of manufacture thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060166816A1 (en) | 2004-06-23 | 2006-07-27 | Catalytic Solutions, Inc. | Catalysts and processes for selective hydrogenation of acetylene and dienes in light olefin feedstreams |
| JP2008012382A (en) | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purification catalyst |
| JP2008094636A (en) | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Tokyo Institute Of Technology | Hydrogen production method, hydrogen production apparatus and metal oxide |
| US20080169449A1 (en) | 2006-09-08 | 2008-07-17 | Eltron Research Inc. | Catalytic membrane reactor and method for production of synthesis gas |
| US20090107044A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-30 | California Institute Of Technology | Thermochemical synthesis of fuels for storing thermal energy |
| WO2009061795A1 (en) | 2007-11-05 | 2009-05-14 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Metal ferrite spinel energy storage devices and methods for making and using same |
| WO2010131515A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 富士通株式会社 | Device for generating gas and method for generating gas |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4410915A1 (en) * | 1994-03-29 | 1995-10-12 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Process for the production of hydrogen |
| JP2001270701A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-02 | Yutaka Tamaura | Decomposition method of water |
-
2011
- 2011-08-05 DE DE112011105502.1T patent/DE112011105502B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-05 JP JP2011554294A patent/JP5459322B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-05 CN CN201180012472.3A patent/CN103038158B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-05 WO PCT/JP2011/068404 patent/WO2013021506A1/en not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060166816A1 (en) | 2004-06-23 | 2006-07-27 | Catalytic Solutions, Inc. | Catalysts and processes for selective hydrogenation of acetylene and dienes in light olefin feedstreams |
| JP2008012382A (en) | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purification catalyst |
| US20090286677A1 (en) | 2006-07-03 | 2009-11-19 | Shinichi Takeshima | Exhaust gas purifying catalyst |
| US20080169449A1 (en) | 2006-09-08 | 2008-07-17 | Eltron Research Inc. | Catalytic membrane reactor and method for production of synthesis gas |
| JP2008094636A (en) | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Tokyo Institute Of Technology | Hydrogen production method, hydrogen production apparatus and metal oxide |
| US20090107044A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-30 | California Institute Of Technology | Thermochemical synthesis of fuels for storing thermal energy |
| WO2009061795A1 (en) | 2007-11-05 | 2009-05-14 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Metal ferrite spinel energy storage devices and methods for making and using same |
| WO2010131515A1 (en) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 富士通株式会社 | Device for generating gas and method for generating gas |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| H. Kaneko et al., Energy, Vol. 32, Ausgabe 5, Mai 2007, Seiten 656-663 |
| WO 2010/131515 A1 (englische Maschinenübersetzung gefunden im Internet: URL: http://www.google.com.ar/patents/WO2010131515A1?cl=en&hl=de [abgerufen am 11.12.2014] |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112011105502T5 (en) | 2014-10-16 |
| CN103038158B (en) | 2015-08-05 |
| CN103038158A (en) | 2013-04-10 |
| JP5459322B2 (en) | 2014-04-02 |
| JPWO2013021506A1 (en) | 2015-03-05 |
| WO2013021506A1 (en) | 2013-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112011105502B4 (en) | Use of a redox material for producing hydrogen by thermochemical water splitting and methods for producing hydrogen | |
| DE69101951T2 (en) | Combustion catalyst containing rare earth complex oxide of the perovskite type. | |
| DE69917099T2 (en) | Catalyst support and catalyst and process for their preparation from a water in oil emulsion | |
| DE69424766T2 (en) | ADSORPTION MATERIAL FOR NITROGEN OXYDES AND CATALYST FOR CONTROLLING THE EXHAUST GAS EMISSION | |
| DE3856024T2 (en) | Process for the treatment of exhaust gases with a catalyst containing copper and cerium oxide | |
| DE68903397T2 (en) | CARRIER CATALYST FOR NON-SELECTIVE OXYDATION OF ORGANIC COMPOUNDS, METHOD FOR NON-SELECTIVE OXYDATION, ESPECIALLY ORGANIC COMPOUNDS. | |
| DE4131954A1 (en) | EXHAUST GASOLINE AND METHOD FOR CLEANING EXHAUST GASES | |
| US8435486B2 (en) | Redox material for thermochemical water splitting, and method for producing hydrogen | |
| EP3576871B1 (en) | Manganese doped nickel based catalysts for the methanation of carbon monoxide and carbon dioxide | |
| DE69924288T2 (en) | PROCESS FOR OXIDIZING HYDROGEN-CONTAINED CO | |
| EP1136442A2 (en) | Method for the catalytic conversion of carbon monoxide in a hydrogen containing gas mixture with improved cold start and catalyst therefor | |
| EP1136441A2 (en) | Method for the catalytic conversion of carbon monoxide in a hydrogen containing gas mixture | |
| DE3428232A1 (en) | CATALYST FOR REMOVING NITROGEN OXIDS FROM EXHAUST GAS | |
| DE60111690T2 (en) | Catalyst for steam reforming of methanol and method for producing hydrogen with this catalyst | |
| KR20120040711A (en) | Cealo3 perovskites containing transition metal | |
| EP2043783A2 (en) | Method for producing metal-doped zeolites and use thereof for the catalytic conversion of nitrogen oxides | |
| DE102010046823A1 (en) | Wash coating technique for perovskite catalysts | |
| DE102021125530A1 (en) | AMMONIA SYNTHESIS CATALYST, METHOD OF MAKING AMMONIA SYNTHESIS CATALYST, AND METHOD OF SYNTHESIS OF AMMONIA | |
| DE3686235T2 (en) | HEAT-RESISTANT COMPOSITION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. | |
| EP1180397A1 (en) | Oxygen storage material based on cerium oxide, process for its production and its use in treating exhaust gases of internal combustion engines | |
| DE102017201568A1 (en) | PEROWSKIT BASED OXYGEN STORAGE MATERIALS | |
| JP2004261709A (en) | Dimethyl ether steam reforming catalyst and method for producing the same | |
| DE102007047430A1 (en) | catalyst | |
| CN1331599C (en) | Catalyst for methanol oxidation and reforming for hydrogen making, manufacture method and uses | |
| DE102022109088A1 (en) | AMMONIA SYNTHESIS CATALYST, METHOD OF MAKING THE SAME, AND METHOD OF SYNTHESIS OF AMMONIA USING THE SAME |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
