水の光分解反応により水素および酸素を製造する装置

開放特許情報番号
L2005000084
開放特許情報登録日
2005/1/7
最新更新日
2015/9/16

基本情報

出願番号 特願2004-277619
出願日 2004/9/24
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2006-089336
公開日 2006/4/6
登録番号 特許第4406689号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 水の光分解反応により水素および酸素を製造する装置
技術分野 化学・薬品
機能 その他
適用製品 水の光分解反応により水素および酸素を製造する装置
目的 レドックスと2種の光触媒を組み合わせて水から水素と酸素を連続的に製造する装置であって、部品点数が少なく、簡便な構造でありながら、光照射下における水素および酸素の生成速度を飛躍的に増大させ、また水素と酸素を分離して生成することができ、工業的に有利な水素と酸素の効率的な製造装置を提供する。
効果 簡便な構造でありながら、外部バイアスの印加なしに光照射のみで水を水素と酸素分解可能であり、従来の光触媒水分解システムで問題であった効率の低さおよび水素と酸素が混合気体で生成することによる爆発の危険性を解決することができる。また半導体薄膜電極に紫外光を含む短波長の光を吸収させ、通過した残りの長波長の可視光を色素増感光触媒等の可視光応答性光触媒に吸収させることで広い範囲の太陽光を効率良く利用することが可能となる。
技術概要
典型的な装置は図1に示される。図1において、1は酸素生成セル、2は水素生成セル、3は導線、4はイオン交換膜である。酸素生成セル1には、透明導電性基板5上に形成された多孔質半導体薄膜6が電解液7に浸されており、導電性基板5から導かれた導線3が水素生成室2の対極8へ繋がっている。水素生成セル2は、可視光応答性光触媒9がレドックス媒体を含む溶液10に懸濁した状態になっている。かかる構成の装置において、外部から照射された光は、まず酸素生成セル1の半導体電極6によって紫外光を含む短波長の光が吸収され、透過した長波長の可視光が水素生成室の可視光応答性光触媒に吸収される。図2は、図1の装置を改変し、平面形にしたものであり、水素生成セル2に含有される粉末状の可視光応答性触媒9を下部に沈殿させた状態とすることで、攪拌操作をしなくても光触媒を対極8に均一に配置することができる。また、可視光応答性光触媒9が劣化した場合にはセルから除去し、新しい触媒を投入することで容易に初期の性能が復帰できるといったメリットを有するものである。なお、図2の場合、上面に位置する酸素生成セル1は大気解放としてもよい。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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