氢化镁的制造方法和四氢硼酸盐的制造方法技术

一种氢化镁的制造方法，具备将选自镁、氢氧化镁和氧化镁中的至少一种镁系原料与氢化镁的原料混合物暴露于氢等离子体的等离子体处理工序。处理工序。处理工序。

【技术实现步骤摘要】
氢化镁的制造方法和四氢硼酸盐的制造方法


[0001]本专利技术涉及氢化镁的制造方法和四氢硼酸盐的制造方法。

技术介绍

[0002]作为氢化镁的制造方法，提出了将镁化合物作为原料，照射氢等离子体制造氢化镁，使氢化镁在表面为氢化镁的析出温度以下的附着机构上析出而进行回收的方法(例如，专利文献1)。
[0003]专利文献1：日本特开2018－203607号公报

技术实现思路

[0004]然而，在专利文献1所记载的方法中，由于回收在附着机构表面析出的氢化镁，难以大量生产氢化镁。另外，氢化镁的析出速度本来也不能说是充分的。
[0005]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供能够更有效地制造氢化镁的氢化镁新型制造方法。另外，本专利技术的目的在于提供使用了通过该制造方法得到的氢化镁的四氢硼酸盐的制造方法。
[0006]本专利技术的一个方式所涉及的氢化镁的制造方法具备等离子体处理工序，即，将选自镁、氢氧化镁和氧化镁中的至少一种镁系原料与氢化镁的原料混合物暴露于氢等离子体。
[0007]一个实施方式中，可以边加热原料混合物边实施等离子体处理工序。
[0008]一个实施方式中，可以边使原料混合物流动边实施等离子体处理工序。
[0009]一个实施方式中，可以边供给热电子边实施等离子体处理工序。
[0010]一个实施方式中，氢化镁的质量相对于镁系原料的质量的比可以为1/1000～1/1。
[0011]一个实施方式中，上述制造方法在等离子体处理工序前进一步具备原料混合物制备工序，即，将镁系原料与氢化镁混合而得到原料混合物。
[0012]本专利技术的一个方式所涉及的四氢硼酸盐的制造方法具备机械化学处理工序，即，对含有硼酸盐和通过上述氢化镁的制造方法得到的氢化镁的被处理物实施机械化学处理。
[0013]一个实施方式中，使用介质搅拌磨机实施机械化学处理工序。
[0014]本专利技术的一个方式所涉及的四氢硼酸盐的制造方法具备高温高压处理工序，即，对含有硼酸盐和通过上述氢化镁的制造方法得到的氢化镁的被处理物在温度350℃以上且绝对压力0.2MPa以上的条件下实施热处理。
[0015]本专利技术的一个方式所涉及的四氢硼酸盐的制造方法具备等离子体处理工序，即，将硼酸盐与通过上述氢化镁的制造方法得到的氢化镁的混合物暴露于氢等离子体或者非活性气体等离子体。
[0016]一个实施方式中，氢等离子体可以使用包含氢气和烃气体中的至少一种的原料气体而生成。
[0017]一个实施方式中，非活性气体等离子体可以使用包含选自氮气、氩气、氦气和氖气
中的至少一种的原料气体而生成。
[0018]一个实施方式中，氢等离子体和非活性气体等离子体可以为微波等离子体或者射频等离子体。
[0019]一个实施方式中，上述制造方法可以在等离子体处理工序前进一步具备将混合物加热的预备加热工序。
[0020]一个实施方式中，可以边加热混合物边实施等离子体处理工序。
[0021]一个实施方式中，可以边使混合物流动边实施等离子体处理工序。
[0022]本专利技术的一个方式所涉及的四氢硼酸盐的制造方法具备热处理工序，即，将硼酸盐与通过上述氢化镁的制造方法得到的氢化镁的混合物在含有氢(H)作为构成元素的气体气氛下加热至350℃以上。
[0023]一个实施方式中，可以边使混合物流动边实施热处理工序。
[0024]一个实施方式中，硼酸盐的平均粒径可以为500μm以下。
[0025]一个实施方式中，硼酸盐可以为偏硼酸钠。
[0026]根据本专利技术，可提供能够更有效地制造氢化镁的氢化镁新型制造方法。另外，根据本专利技术，可提供使用了通过该制造方法得到的氢化镁的四氢硼酸盐的制造方法。本专利技术的氢化镁的制造方法可以实现低成本且高生产率，因此可以说非常适合应用于产业。
附图说明
[0027]图1是表示氢化镁的制造装置的一个例子的示意图。
[0028]图2是实验例3中得到的试样的SEM图像。
[0029]符号说明
[0030]10
…
反应容器、11
…
试样支架、12
…
红外线加热装置、13
…
玻璃传导棒、14
…
振动产生器、15
…
配管、16
…
真空泵、17
…
灯丝、20
…
微波振荡器、21
…
隔离器、22
…
功率监控器、23
…
调谐器、24
…
矩形同轴波导转换器、30
…
烃气体瓶、31
…
氢气瓶、32
…
氢混合气体瓶、40
…
柔性同轴波导、41
…
石英板(电介质)、42
…
配管、100
…
氢化镁的制造装置、P
…
等离子体、S
…
原料混合物。
具体实施方式
[0031]以下，根据情况参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不限于以下的实施方式。
[0032]＜氢化镁的制造方法＞
[0033]本实施方式所涉及的氢化镁的制造方法具备将镁系原料与氢化镁的原料混合物暴露于氢等离子体的等离子体处理工序。
[0034](等离子体处理工序)
[0035]在等离子体处理工序中利用活性极高的氢自由基(H自由基)、氢离子对上述原料混合物进行处理。例如使用氧化镁作为镁系原料时，氧化镁具有的氧原子的键合部被切断而除去氧原子，并且氢原子与氧原子所键合的电子对键合，由此进行氧化镁的氢化。该反应可以如下述式(1－1)那样表示。
[0036]MgO+2H2→
MgH2+H2O
ꢀꢀ
(1－1)
[0037]另一方面，使用氢氧化镁或者镁(金属镁)作为镁系原料时，本工序中的反应可以分别如下述式(1－2)和(1－3)那样表示。
[0038]Mg(OH)2+2H2→
MgH2+2H2O
ꢀꢀ
(1－2)
[0039]Mg+H2→
MgH2ꢀꢀ
(1－3)
[0040]本工序中，可知与仅对镁系原料进行等离子体处理的情况相比，化学反应速率呈指数函数增长。专利技术人等推测其理由如下。即，认为原料混合物中含有的少量的氢化镁作为镁系原料的氢化反应或还原反应中的催化剂发挥功能。其结果生成的氢化镁进一步作为镁系原料的氢化反应或还原反应中的催化剂发挥功能，可有效地得到氢化镁。可以说镁系原料中预先含有的氢化镁作为镁系原料的自催化剂有效地发挥功能是本专利技术人等的新发现。
[0041]本工序中，除MgH2以外还会生成MgH
x
(0＜x＜2)。推测通过对由等离子体处理生成的MgH2进一步进行等离子体处理，从而MgH2的氢原子被弹开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢化镁的制造方法，具备等离子体处理工序，即，将选自镁、氢氧化镁和氧化镁中的至少一种镁系原料与氢化镁的原料混合物暴露于氢等离子体。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，边加热所述原料混合物边实施所述等离子体处理工序。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，边使所述原料混合物流动边实施所述等离子体处理工序。4.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，边供给热电子边实施所述等离子体处理工序。5.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述氢化镁的质量相对于所述镁系原料的质量的比为1/1000～1/1。6.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，在所述等离子体处理工序前进一步具备原料混合物制备工序，即，将所述镁系原料和所述氢化镁混合而得到所述原料混合物。7.一种四氢硼酸盐的制造方法，具备机械化学处理工序，即，对含有硼酸盐和通过权利要求1所述的制造方法得到的氢化镁的被处理物实施机械化学处理。8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，使用介质搅拌磨机实施所述机械化学处理工序。9.一种四氢硼酸盐的制造方法，具备高温高压处理工序，即，对含有硼酸盐和通过权利要求1所述的制造方法得到的氢化镁的被处理物在温度350℃以上且绝对压力0.2MPa以上的条件下实施热处理。10.根据权利要求7或9所述的制造方法，其中，所述硼酸盐为偏硼酸钠。11.一种四氢硼酸盐的制造方法，具备等离子体处理工序，即，将硼酸盐与通过权利要求1所述的制造方法得到的氢化镁的混合物暴露于氢等离子体或者非活性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：长坂政彦，石田外茂二，内山晃臣，芳贺康孝，荻野明久，
申请(专利权)人：国立大学法人静冈大学，
类型：发明
国别省市：