氢气的制备方法技术

本发明专利技术的课题在于提供使用甲酸作为原料的氢气的制备方法，其可解决在考虑以工业规模制备氢气的情况下必须解决的制备成本、贮藏性、运输性之类的问题，而且简便性优异。作为其解决手段的本发明专利技术的氢气的制备方法的特征在于，加热包含甲酸的离子液体。作为离子液体，优选作为用于以甲酸为原料制备氢气的介质其反应选择性（生成的氢气纯度高）或速度优异、抗衡阴离子为甲酸阴离子的离子液体（即甲酸盐）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
氢气与煤炭或石油等化石燃料(烃)不同，是燃烧时不产生二氧化碳等温室效应 气体而转化成水的清洁燃料。如今，过去一直理所当然地使用的地球上的化石燃料已经开 始枯竭，因此，当务之急是确立作为替代化石燃料的燃料的。在这样的背 景下，众所周知全世界都在进行各种各样的研究开发，也已经提出过以实验室规模的优异 的方法(例如下述专利文献1中所述的通过使用金属催化剂使烃接触热分解的方法等)。 但是，在考虑以工业规模制备氢气的情况下，需要解决下述问题(1)当然是如何廉价地制 备、(2)如何压缩贮藏、(3)如何安全地运输。特别是因为氢气是带有弱分子间相互作用的 最小且最轻质的分子，所以解决(2)和(3)的问题并不是容易的事。作为现阶段考虑的解 决方法，有施加高压的方法、保持在氢气的沸点即-253°C以下的超低温的方法、使用贮氢合 金的方法、以高压(例如350大气压 1000大气压)填充在金属制罐中的方法等，但都不 能成为根本的解决方法。鉴于上述问题，为了提供至今没有的氢气制备方法，该方法作为针对在考虑以工 业规模制备氢气的情况下必须解决的制备成本、贮藏性、运输性之类的问题的解决对策，本 专利技术人在专利文献2中提出的方法是，使用甲酸水溶液作为原料，在250°C 600°C进行甲 酸的水热分解反应(Hydrothermal reaction 在密闭反应容器中的高温高压的水参与的反 应)，由此，利用甲酸的脱羧化反应(decarboxylation =HCOOH — H2+C02)来生成氢气。专利文献1 特开2003-95605号公报专利文献2 特开2005-289742号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题对于本专利技术人在专利文献2中提出的氢气制备方法，因为利用在比较温和的温度 条件下的水热反应，可以不使用金属催化剂而由其为具有极性的水溶性有机化合物的甲酸 和水来制备氢气，因此，是制备成本优异的制备方法。另外，根据该方法，开辟了平常贮藏 或搬运处理性优异的甲酸水溶液、必要时由甲酸水溶液制备必要量的氢气而供于实用的道 路，作为可简便地制备氢气的原料的甲酸水溶液起到了氢气的贮藏罐(storage tank)及搬 运船(carrier ship)的作用。因此，该方法可成为针对在考虑以工业规模制备氢气的情况 下必须解决的制备成本、贮藏性、运输性之类的问题的划时代的解决对策。但是，该方法需 要用于进行水热分解反应的密闭反应容器，具有在简便性这点上未必优异的一面。因此，本专利技术的目的在于提供使用甲酸作为原料的，其可解决在 考虑以工业规模制备氢气的情况下必须解决的制备成本、贮藏性、运输性之类的问题，而且 简便性优异。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术人反复进行了潜心研究，结果发现，在加热包含甲酸的 离子液体时，即使不存在金属催化剂，也会发生甲酸的脱羧化反应而生成氢气。根据以上见解而完成的本专利技术的的特征在于，如权利要求1所 述，加热包含甲酸的离子液体。另外，权利要求2所述的制备方法的特征在于，在权利要求1所述的制备方法中， 作为离子液体，使用由下述通式(1)表示的咪唑樣盐系离子液体。权利要求1.，其特征在于，加热包含甲酸的离子液体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，作为离子液体，使用由下述通式(1)表 示的咪唑银盐系离子液体，式中，R1、R2相同或不同，表示可以被氟原子取代至少部分氢原子的烷基和可以被氟原 子取代至少部分氢原子的芳基中的任一种，X\X2、X3相同或不同，表示可以被氟原子取代至 少部分氢原子的烷基、可以被氟原子取代至少部分氢原子的芳基、氢原子和氟原子中的任 一种，Y-表示与咪唑银阳离子相对的抗衡阴离子。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，作为离子液体，使用由下述通式(2)表 示的镇盐系离子液体，式中，R1、R2、R3、R4相同或不同，表示可以被氟原子取代至少部分氢原子的烷基和可以 被氟原子取代至少部分氢原子的芳基中的任一种，Z-表示与镇阳离子相对的抗衡阴离子。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，作为离子液体，使用其中抗衡阴离子为 甲酸阴离子的离子液体。全文摘要本专利技术的课题在于提供使用甲酸作为原料的，其可解决在考虑以工业规模制备氢气的情况下必须解决的制备成本、贮藏性、运输性之类的问题，而且简便性优异。作为其解决手段的本专利技术的的特征在于，加热包含甲酸的离子液体。作为离子液体，优选作为用于以甲酸为原料制备氢气的介质其反应选择性(生成的氢气纯度高)或速度优异、抗衡阴离子为甲酸阴离子的离子液体(即甲酸盐)。文档编号C01B3/22GK102131730SQ20098013290公开日2011年7月20日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年7月28日专利技术者中原胜, 八坂能郎, 松林伸幸 申请人:中原胜本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．氢气的制备方法，其特征在于，加热包含甲酸的离子液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中原胜，
申请(专利权)人：中原胜，
类型：发明
国别省市：JP