(57)【要約】【課題】  水素を簡便に生成することのできる水素生成方法を提供する。また、水素を簡便に生成し、貯蔵することができ、かつ、水素の貯蔵および取出しを繰り返し行うことのできる水素生成貯蔵装置を提供する。【解決手段】  アミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）を機械的手段により分解し、水素を生成させる。また、水素生成貯蔵装置１を、容器２と、容器２に収容されたアミノボラン４とを備えて構成し、アミノボラン４を機械的手段により分解することにより、容器２内に水素を生成し貯蔵する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）を機械的手段により分解し、水素を生成する水素生成方法。
【請求項２】
容器と、該容器に収容されたアミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）とを備え、
該アミノボランを機械的手段により分解することにより、該容器内に水素を生成し貯蔵する水素生成貯蔵装置。
【請求項３】
貯蔵した水素を取出した後、再び水素加圧して前記アミノボランの分解物に水素を吸蔵させ、また、該アミノボランの分解物から水素を放出させることにより、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる請求項２に記載の水素生成貯蔵装置。
【請求項４】
さらに、アンモニア吸着材を備える請求項２に記載の水素生成貯蔵装置。
【請求項５】
前記容器の中には、前記アミノボランの分解を促進させるためのボールが収容され、
前記機械的手段は、メカニカルグライディング処理である請求項２に記載の水素生成貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アミノボランから水素を生成する水素生成方法、およびアミノボランを利用して水素を生成、貯蔵する水素生成貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出による地球の温暖化等の環境問題や、石油資源の枯渇等のエネルギー問題から、クリーンな代替エネルギーとして水素エネルギーが注目されている。水素エネルギーの実用化にむけて、水素を安全に貯蔵・輸送する技術の開発が重要となる。水素の貯蔵方法には、例えば、水素を高圧で圧縮したり、また低温で液化してボンベ等の容器に充填する方法がある。
【０００３】
しかし、高圧で圧縮する方法では、実用的な量の水素を貯蔵する場合に、その容器体積が大きくなってしまう。一方、低温で液化する方法では、水素を２０Ｋ以下に冷却する必要があり、加えて、容器を常に冷却しておく必要もあるため、コストが大きくなる。また、これらの方法では、いずれも外部から水素を容器に充填して貯蔵し、使用時にその充填した水素を取出して利用するものである。よって、予め、容器に水素を充填しておく必要があり、そのための水素供給源が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、水素供給源がなくても、必要なときに耐圧容器内で水素を生成し、その水素を貯蔵する水素ボンベが提案されている。一方、非特許文献１には、燃料電池の水素源として、アミノボランの熱分解により生成される水素を利用する試みが紹介されている。
【特許文献１】特開平２００３−４１９９号公報
【非特許文献１】Ali T-Raissi、“TECHNOECONOMIC ANALYSIS OF AREA II            HYDROGEN PRODUCTION - PART II：Hydrogen from Ammonia and Ammonia-Borane    Complex for Fuel Cell Applications”、「Proceedings of the 2002 U.S. DOE     Hydrogen Program Review」、NREL/CP-610-32405、ｐ．９−１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の水素ボンベは、耐圧容器内で、ＮａＢＨ4と水とを触媒存在下で接触させ、加水分解反応を引き起こすことにより、水素を生成し貯蔵する。この水素ボンベでは、使用するＮａＢＨ4や水の量等を調整する必要があり、また、Ｃｏ系の触媒を使用するためコストが高くなる。さらに、反応により生成、貯蔵した水素を使用した後は、再度ＮａＢＨ4と水とを供給して、改めて水素を生成させなければならない。
【０００６】
一方、上記非特許文献１には、アミノボランの製造方法、熱分解特性等が示されている。しかし、非特許文献１では、アミノボランを加熱して熱分解することにより、水素が生成されることが示されているにすぎない。また、水素の貯蔵については何も言及されてない。
【０００７】
本発明は、多量の水素を簡便な手段で貯蔵することを目的としてなされたものであり、第一に、水素を簡便に生成することのできる水素生成方法を提供することを課題とする。また、第二に、水素を簡便に生成し、貯蔵することができ、かつ、水素の貯蔵および取出しを繰り返し行うことのできる水素生成貯蔵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、水素の貯蔵技術について研究を進める中で、ＮａＢＨ4よりも多くの水素を貯蔵するアミノボランに着目した。そして、簡便な手段により、アミノボランから水素を生成させることに成功した。すなわち、本発明の水素生成方法は、アミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）を機械的手段により分解し、水素を生成することを特徴とする。
【０００９】
本発明の水素生成方法では、アミノボランを機械的手段により分解する。機械的手段とは、アミノボランに振動、回転、衝撃等の機械的エネルギーを加えることのできる手段をいう。アミノボランに機械的エネルギーが加わることで、Ｎ−Ｈ結合、Ｂ−Ｈ結合といった水素結合が徐々に切れ、アミノボランの分解がゆるやかに進行すると考えられる。つまり、本発明の水素生成方法によれば、アミノボランを高温に加熱しなくても、容易に水素を生成することができる。
【００１０】
また、本発明の水素生成貯蔵装置は、容器と、該容器に収容されたアミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）とを備え、該アミノボランを機械的手段により分解することにより、該容器内に水素を生成し貯蔵することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明の水素生成貯蔵装置では、上述した本発明の水素生成方法により水素が生成され、その生成された水素が貯蔵される。つまり、予め容器に水素を充填しておく必要はない。また、アミノボランを容器に収容しておき、水素の必要な時に適宜分解して水素を得ればよいため、高圧の水素を常に貯蔵することに比べて技術的な問題が少ない。
【００１２】
アミノボランが機械的手段により分解されると、種々の形態のポリアミノボラン［（ＮＨ2ＢＨ2）x、（ＮＨＢＨ）x］を経て、最終的には窒化ホウ素（ＢＮ）となる。それに伴い、水素が生成され、少量のアンモニア、ボラジン（Ｂ3Ｎ3Ｈ6）等も生成される。アミノボランの最終分解物であるＢＮは、人体に無害であり、環境への負荷も少ない。加えて、耐熱潤滑剤、離型剤、切削工具、化粧品等種々の分野で使用することができ有用である。
【００１３】
また、本発明の水素生成貯蔵装置は、貯蔵した水素を取出した後、再び水素加圧してアミノボランの分解物に水素を吸蔵させ、また、該アミノボランの分解物から水素を放出させることにより、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる。
【００１４】
すなわち、本発明の水素生成貯蔵装置は、アミノボランの分解により生成し貯蔵した水素を取出した後も、再度水素を供給し、また排気することで、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる。これは、アミノボランの分解過程で生成されるポリアミノボランや、最終分解物であるＢＮが、水素の吸蔵・放出能を有することによる。例えば、ポリアミノボランは、アモルファスなポリマーであり、フィルム状のポリマーが重なり合って形成される。ポリマーには、水素が抜けた部位等にナノサイズの孔や亀裂が生じている。よって、その孔や亀裂の部分への物理的な吸着、化学的な結合により、水素が吸蔵されると考えられる。
【００１５】
このように、本発明の水素生成貯蔵装置は、必要な時に水素を簡便に生成し貯蔵することができることに加え、最初に生成した水素を使用した後も、アミノボランの分解物の水素吸蔵・放出能を利用して、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の水素生成方法によれば、アミノボランから水素を簡便に生成することができる。また、本発明の水素生成貯蔵装置によれば、必要に応じて水素を簡便に生成し、貯蔵することができ、かつ、水素の貯蔵および取出しを繰り返し行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の水素生成方法および水素生成貯蔵装置について詳細に説明する。なお、本発明の水素生成方法は、本発明の水素生成貯蔵装置を説明する中で併せて説明する。また、本発明の水素生成方法および水素生成貯蔵装置は、下記の実施形態に限定されるものではない。本発明の水素生成方法および水素生成貯蔵装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００１８】
本発明の水素生成貯蔵装置は、容器と、該容器に収容されたアミノボラン（ＮＨ3ＢＨ3）とを備え、該アミノボランを機械的手段により分解することにより、該容器内に水素を生成し貯蔵する。
【００１９】
水素生成の原料となるアミノボランは、例えば、粉末状にして容器に収容すればよい。また、アミノボランの粉末を球状等の所定の形状に成形した成形体を容器に収容してもよい。収容するアミノボランの量等は、容器の耐圧性、大きさ等に応じて適宜決定すればよい。
【００２０】
アミノボランを収容する容器の材質は、高圧の条件で使用できるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、耐圧性および熱伝導性の高いアルミニウム合金、ステンレス鋼、繊維強化プラスチック等からなる容器を使用すればよい。また、容器の強度を確保するため、容器の外側にカーボンファイバーを巻き、さらにその上から樹脂等で被覆してもよい。容器の形状は特に限定されるものではなく、円筒形、直方体等、種々の形状を採用することができる。また、容器の内部構造は、特に限定されるものではない。容器内部を空洞にする他、適宜仕切壁を設けてもよい。
【００２１】
本発明の水素生成貯蔵装置では、アミノボランの分解により容器内に水素が生成する。よって、容器内は、予め真空雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気にしておくことが望ましい。生成した水素の純度を考慮すれば、容器内を真空雰囲気としておくことが望ましい。また、アミノボランの分解を促進させるため、容器内にアミノボランと共にクロム鋼製等のボールを多数個収容しておくとよい。ボールとアミノボランとを混合させることにより、機械的エネルギーがアミノボランへ加わり易くなる。
【００２２】
さらに、金属または非金属の窒化物を、容器内に収容しておいてもよい。アミノボランの分解により、容器内は水素雰囲気となる。水素雰囲気にて、機械的エネルギーが金属または非金属の窒化物に加わると、窒素と水素との結合（Ｎ−Ｈ結合）が生成され、該窒化物に水素が貯蔵される。つまり、アミノボランから生成した水素を、該窒化物に貯蔵させることができるため、本水素生成貯蔵装置における水素貯蔵量を増やすことができる。
【００２３】
金属窒化物としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等の窒化物がある。具体的には、Ｌｉ3Ｎ、Ｃａ3Ｎ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＺｒＮ、ＶＮ、ＴｉＮ、ＣｒＮ、Ｆｅ3Ｎ、Ｍｇ3Ｎ2、ＬｉＭｇＮ2、Ｌｉ3ＡｌＮ2、Ｌｉ5ＴｉＮ3、Ｌｉ9ＣｒＮ5、Ｌｉ7ＶＮ、ＬｉＮＨ2、Ｌｉ2ＮＨ等が挙げられる。また、非金属窒化物としては、例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化炭素（ＣＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）等が挙げられる。
【００２４】
アミノボランを分解するための機械的手段は、アミノボランに回転、振動、衝撃等の機械的エネルギーを与えることができれば、特に限定されるものではない。例えば、アミノボランが収容された容器を振動、あるいは回転させればよい。また、既に公知となっている噴射圧力や衝突力を利用した処理を用いてもよい。例えば、メカニカルグライディング処理、メカニカルミリング処理、メカニカルアロイング処理等が挙げられる。これらの処理の機械的エネルギーは、重力加速度の２倍（２Ｇ）以上とすればよい。
【００２５】
分解する際の諸条件は、アミノボランの量等に応じて、適宜決定すればよい。例えば、分解する際の温度は、室温とすればよい。また、アミノボランの分解を促進し、より速く水素を生成させる必要がある場合には、加熱しながら分解してもよい。この場合、例えば、容器の外側にヒーターを巻いて加熱すればよく、あるいは、保温材を巻くことにより、分解の際に発生した熱を利用して加熱すればよい。また、分解する時間を長くするほど、アミノボランの分解は進行して、生成する水素量は増加する。
【００２６】
アミノボランの分解により生成した水素は、容器内に貯蔵される。また、水素の他にアンモニア等も少量生成する。貯蔵する水素の純度をより高くすることを考慮した場合には、本発明の水素生成貯蔵装置は、さらにアンモニア吸着材を備える態様が望ましい。具体的には、容器の水素供給・放出口にアンモニア吸着材を設置しておけばよい。アンモニア吸着材としては、例えば、ゼオライト、活性炭等からなる多孔体フィルターが挙げられる。これらの多孔体フィルターは、使用後に所定の処理を施すことにより再利用することができる。例えば、ゼオライト製のフィルターの場合には、使用後に食塩水等に浸せばよい。
【００２７】
アミノボランが分解する過程で生成したポリマー状の分解物は、容器内壁面や、収容されたボールに付着し堆積する。そのため、貯蔵された水素を使用した後、水素を再充填する場合でも、ポリマー状の分解物が飛散するおそれは少ない。
【００２８】
上述したように、アミノボランの分解物（ポリアミノボラン、ＢＮ）は、水素吸蔵・放出能を有する。よって、本発明の水素生成貯蔵装置は、貯蔵した水素を取出した後、再び水素加圧してアミノボランの分解物に水素を吸蔵させ、また、該アミノボランの分解物から水素を放出させることにより、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる。この場合、水素の吸蔵・放出は、室温で行えばよい。また、水素を吸蔵させるための水素加圧は、容器の耐圧性等を考慮した実用的な圧力として、１０ＭＰａ程度とすればよい。なお、それ以上の圧力に加圧してもよく、その場合には、水素貯蔵量をより大きくすることができる。一方、水素を排気して、圧力を大気圧まで低下させることにより、吸蔵された水素は放出される。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態である水素生成貯蔵装置を、図を用いて説明する。はじめに、本実施形態の水素生成貯蔵装置の構成を説明する。図１に、本実施形態の水素生成貯蔵装置の断面図を示す。図１に示すように、水素生成貯蔵装置１は、容器２と、フィルター３と、アミノボラン４と、ボール５とを備える。
【００３０】
容器２は、クロムモリブデン鋼製であり、約１０ＭＰａの耐圧性を有する。容器２は、円板状の蓋部２１と、上方に開口する有底円筒状の本体部２２とからなる。本体部２２の上端外周面にはフランジ２２０が設けられる。本体部２２のフランジ２２０と蓋部２１とが、シールリング（図略）を挟んでボルト締めされることにより、容器２が密閉される。本体部２２の容積は約３００ｍｌである。
【００３１】
蓋部２１には、孔２１０が穿設される。孔２１０には、ゼオライト製のフィルター３が設置される。フィルター３は、容器２内に生成したガスからアンモニアを吸着除去する。フィルター３は、本発明の水素生成貯蔵装置におけるアンモニア吸着材に含まれる。蓋部２１の表面からは、孔２１０を覆うようにＬ字形の連通管６が突設される。連通管６の内部には、フィルター３を介して本体部２２内部とつながる水素供給排出流路６１が形成される。連通管６の屈曲部にはバルブ６２が介装される。バルブ６２により水素供給排出流路６１の開閉が行われる。
【００３２】
アミノボラン４は粉末状であり、容器２の本体部２２に収容される。ボール５は、クロムモリブデン鋼製であり、同様に、容器２の本体部２２に４０個収容される。収容されたアミノボラン４は３〜５ｇ、ボール５の総重量は１４０ｇである。なお、本体部２２の内部は真空雰囲気である。
【００３３】
次に、本実施形態の水素生成貯蔵装置の使用方法を説明する。まず、アミノボラン４等が収容された容器２を、所定の手段により所定時間回転する。すると、アミノボラン４とボール５とは混合され、それらに回転、振動、衝撃等の機械的エネルギーが加わる。そして、次第にアミノボラン４のＮ−Ｈ結合、Ｂ−Ｈ結合が切れ、アミノボラン４は分解する。その結果、水素および少量のアンモニアが生成する。生成した水素は容器２内に貯蔵され、アンモニアはフィルター３に吸着され除去される。一方、アミノボラン４の分解物は、容器２の本体部２２内壁面、およびボール５の表面に付着する。水素を使用する際には、バルブ６２を開き、容器２内に貯蔵された水素を水素供給排出流路６１を通して排出する。使用後は、バルブ６２を閉じる。
【００３４】
貯蔵された水素を全て使用した後は、容器２に水素を供給し、アミノボラン４の分解物に水素を吸蔵させて貯蔵する。この場合、まず、バルブ６２を開き、水素を水素供給排出流路６１から容器２内へ供給する。容器２内に水素が充填され、容器２内の水素圧力が上昇すると、アミノボラン４の分解物により水素が吸蔵され、容器２内に水素が貯蔵される。次いで、水素を使用する際には、バルブ６２を開き、水素を排出する。容器２内部の水素圧力が低下すると、アミノボラン４の分解物に吸蔵された水素が放出される。以降、水素の供給、排出を繰り返す。
【００３５】
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、アミノボラン４を高温に加熱しなくても、容易に水素を生成することができる。また、予め容器２に水素を充填しておかなくても、必要な時に水素を生成し貯蔵することができる。さらに、アミノボラン４と共にボール５が収容されるため、アミノボラン４に機械的エネルギーが加わり易く、アミノボラン４の分解が促進される。その結果、水素の生成速度が速くなる。また、フィルター３により、アンモニアが除去されるため、排出される水素の純度は高い。さらに、はじめに生成した水素を使用した後も、アミノボラン４の分解物の水素吸蔵・放出能を利用して、水素の貯蔵・取出しを繰り返し行うことができる。
【実施例】
【００３６】
アミノボラン（以下、適宜「ＮＨ3ＢＨ3」と称す。）を種々の温度で熱分解し、生成する水素量、および熱分解物の水素吸蔵放出特性等を調査した。一方、上記実施の形態に基づいて、ＮＨ3ＢＨ3を機械的手段により分解し、熱分解したものと比較した。以下、順に説明する。
【００３７】
（１）ＮＨ3ＢＨ3の熱分解
（ａ）低温（８０〜１３０℃）下での水素生成量測定
ＮＨ3ＢＨ3を８０〜１３０℃の種々の温度に加熱し、生成した水素量を水上置換により求めた。まず、０．２ｇのＮＨ3ＢＨ3を、１５０ｍｌのパイレックス（登録商標）ガラス製の吸引ろ過びんに収容した。次いで、吸引ろ過びんの外側を、所定の温度のシリコンオイルの中に入れ、収容されたＮＨ3ＢＨ3をシリコンオイルを介して加熱し、その際に生成した水素量を水上置換により求めた。種々の加熱温度における水素生成量の経時変化を図２に示す。
【００３８】
図２に示すように、９５℃以上に加熱した場合に、水素の生成が確認された。また、加熱温度が高くなるほど、水素の生成速度が大きくなり、短時間で多量の水素が生成された。例えば、１２０℃に加熱した場合には、約１８分で約１８０ｍｌの水素が生成された。この水素量は、ＮＨ3ＢＨ3の重量に対して約５．５ｗｔ％に相当する。これより、ＮＨ3ＢＨ3を１００℃以上に加熱することにより、比較的短時間で５ｗｔ％程度の水素を得ることができることがわかった。
【００３９】
（ｂ）熱分解物の水素吸蔵放出特性
ＮＨ3ＢＨ3を２０〜６００℃の種々の温度で１時間加熱し、その後に得られた熱分解物に水素を吸蔵・放出させて、該熱分解物の水素吸蔵放出特性を調査した。まず、図３に、加熱温度に対するＮＨ3ＢＨ3の重量変化を示す。図３の縦軸の「ＮＨ3ＢＨ3の重量変化（ｇ）」は、０．１ｇのＮＨ3ＢＨ3を熱分解した際の熱分解前後の重量変化である。図３に示すように、加熱温度が高いほど、重量変化は大きくなった。つまり、加熱温度が高いほど、ＮＨ3ＢＨ3の分解が進行し、水素やアンモニアの生成量が多くなることがわかる。
【００４０】
次に、加熱温度が１２０℃、３００℃、５００℃、６００℃の各熱分解物を用いて、それらの水素吸蔵放出特性を調査した。すなわち、各加熱温度での熱分解により得られた熱分解物に、２５℃下、１０ＭＰａの水素加圧下で水素を吸蔵させた。その後、大気圧まで水素を排気し、水素を放出させた。図４（ａ）に、各熱分解物の水素吸蔵量および水素放出量を、各々の熱分解物の重量割合で示す。図４（ａ）には、加熱前のＮＨ3ＢＨ3、および最終分解物であるＢＮにおける値も併せて示す。なお、図４（ａ）における水素吸蔵量および水素放出量を算出する際には、各熱分解物の密度が必要となる。各熱分解物の密度には、ＮＨ3ＢＨ3およびＢＮの密度から推測した値を使用した。図４（ｂ）に、水素吸蔵量および水素放出量の算出に使用した各熱分解物の推定密度を示す。なお、図４（ｂ）におけるＮＨ3ＢＨ3およびＢＮの密度は実測値である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、いずれの熱分解物も０．６ｗｔ％程度の水素を吸蔵した。また、０．３ｗｔ％程度の水素を放出した。これら熱分解物の水素吸蔵量、水素放出量は、ＮＨ3ＢＨ3およびＢＮのそれよりも大きかった。これより、ＮＨ3ＢＨ3を熱分解した後の熱分解物は、可逆的に水素を吸蔵、放出できることが確認された。
【００４２】
また、各熱分解物の比表面積を測定した。図５に、各熱分解物の比表面積を示す。測定方法は、二種類のＢＥＴ式吸着法を用いた。一つは、多点法（Multipoint）で測定し、もう一つは、一点法（Singlepoint）で測定した。測定方法により多少差が見られるが、各熱分解物の比表面積は、熱分解前のＮＨ3ＢＨ3と比較して、５倍以上大きくなっていた。さらに、各熱分解物について、ＣｕΚα線を用いた粉末法によるＸ線回折測定を行った。一例として、１２０℃での熱分解により得られた熱分解物のＸ線回折プロファイルを図６に示す。図６には、比較のため、ＮＨ3ＢＨ3のＸ線回折プロファイルをも併せて示す。図６に示すように、熱分解物のＸ線プロファイルは、ＮＨ3ＢＨ3のそれとは異なり、ブロードである。これより、熱分解物は、アモルファスのポリマーであることがわかる。また、透過型電子顕微鏡による観察からも、熱分解物は、いずれも数十ｎｍの厚さのポリマーフィルムが重なり合って形成され、空孔や亀裂を有することが確認された。
【００４３】
（２）ＮＨ3ＢＨ3の機械的手段による分解
約５ｇのＮＨ3ＢＨ3粉末を、４０個のクロムモリブデン鋼製のボール（外径９．５ｍｍ）と共にクロムモリブデン鋼製の容器（容積３００ｍｌ）に入れ、遊星ボールミルＰ−５（フリッチェ社製）によりメカニカルグライディング処理（以下、適宜「ＭＧ処理」称す。）した。ＭＧ処理は、室温下、真空雰囲気にて１５時間行った。機械エネルギーは、２〜３Ｇ（モーター回転速度２００〜３００ｒｐｍ）とした。
【００４４】
ＭＧ処理後の分解物と、上記熱分解物（加熱温度：１２０℃、２００℃、６００℃）とについて、ＦＴ−ＩＲ（表面赤外分光法）による分子固有振動の光吸収スペクトルを測定した。図７に、ＮＨ3ＢＨ3および熱分解物の赤外吸収スペクトルを示す。なお、図８には、図７中、１２０℃での熱分解により得られた熱分解物の赤外吸収スペクトルを拡大して示す。また、図９に、ＭＧ処理後の分解物の赤外吸収スペクトルを示す。
【００４５】
図７に示すように、熱分解の温度が高くなるほど、Ｎ−Ｈ結合およびＢ−Ｈ結合のピークは小さくなり、熱分解温度が６００℃になると、熱分解物にはＮ−Ｈ結合およびＢ−Ｈ結合のピークは見られない。これより、加熱温度が高いほど、Ｎ−Ｈ結合およびＢ−Ｈ結合は切れ易く、ＮＨ3ＢＨ3の分解が進行し易いことがわかる。一方、図９に示すように、ＭＧ処理後の分解物のＮ−Ｈ結合およびＢ−Ｈ結合のピークは、ＮＨ3ＢＨ3のそれと比較して小さかったが、１２０℃での熱分解により得られた熱分解物のそれより大きかった。これより、上記ＭＧ処理を行ったものでは、ＮＨ3ＢＨ3の分解は進行するが、１２０℃で熱分解した状態までは進行していないことがわかる。つまり、ＭＧ処理では、ＮＨ3ＢＨ3の分解は穏やかに進行するといえる。
【００４６】
また、ＭＧ処理後の分解物、および１５０℃、５００℃の各温度で１時間熱分解して得られた熱分解物について、残存する水素量を分析した。水素量の分析は、以下の手順で行った。各分解物等を、黒鉛製のるつぼに入れ、ヘリウムガス中で約２０００℃に加熱した。その際、発生した水素量を、水素分析装置（株式会社堀場製作所製、型式ＥＭＧＡ−６２１）により分析した。分析は各分解物につき２回行った。図１０に、各分解物等の残存水素量を示す。なお、比較のため、図１０には、ＮＨ3ＢＨ3（分解前）についての分析値も併せて示す。
【００４７】
図１０に示すように、熱分解温度が高いほど残存水素量は少なくなった。これは、上述したように、熱分解温度が高いほどＮＨ3ＢＨ3の分解が進行し、水素等がより多く生成されるためである。また、ＭＧ処理後の分解物の残存水素量は、１５０℃での熱分解により得られた熱分解物のそれよりやや多くなった。以上より、ＭＧ処理を行うことにより、熱分解の場合と同様に、アミノボランを分解することができ、簡便に水素を生成できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の水素生成貯蔵装置は、例えば、携帯電話等に用いられる超小型燃料電池、超小型水素エンジン、小型ガスタービン等の補助水素供給源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態である水素生成貯蔵装置の断面図を示す。
【図２】種々の加熱温度における水素生成量の経時変化を示す。
【図３】加熱温度に対するＮＨ3ＢＨ3の重量変化を示す。
【図４（ａ）】各熱分解物の水素吸蔵量および水素放出量を示す。
【図４（ｂ）】水素吸蔵量および水素放出量の算出に使用した各熱分解物の推定密度を示す。
【図５】各熱分解物の比表面積を示す。
【図６】ＮＨ3ＢＨ3および１２０℃で熱分解した熱分解物のＸ線回折プロファイルを示す。
【図７】ＮＨ3ＢＨ3および熱分解物の赤外吸収スペクトルを示す。
【図８】図７中、１２０℃での熱分解により得られた熱分解物の赤外吸収スペクトルを拡大して示す。
【図９】ＭＧ処理後の分解物の赤外吸収スペクトルを示す。
【図１０】ＭＧ処理後の分解物および熱分解物の残存水素量を示す。
【符号の説明】
【００５０】
１：水素生成貯蔵装置
２：容器  ２１：蓋部  ２１０：孔  ２２：本体部  ２２０：フランジ
３：フィルター（アンモニア吸着材）  ４：アミノボラン  ５：ボール
６：連通管  ６１：水素供給排出流路  ６２：バルブ
【図１】
2005067922.tif 000003
【図２】
2005067922.tif 000004
【図３】
2005067922.tif 000005
【図４（ａ）】
2005067922.tif 000006
【図４（ｂ）】
2005067922.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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