[发明专利]以异种金属产生氢气的方法

说明书

技术领域

本发明关于一种产生氢气的方法，特别是指一种以两种不同金属经电化学 反应，以还原电位差取得氢气，达到不需耗费多余能源，可利用自发性化学反 应产生氢气的方法。

背景技术

氢气是一种无污染性的能源，除可作为燃料、镍氢电池的原料外，也可作 为工业上能源所需，例如：石油加工与化学工业、冶金工业及半导体工业中的 脱硫反应材料。且，氢气在燃料电池中的反应，不会产生二氧化碳，在燃料电 池的发展中，氢气预期将成为一种新能源的来源，其需求量逐倍的增加是指日 可见，因而，对于氢气未来性的应用不缔为首要的研究课题之一。

目前，生产氢气的方法很多，例如：蒸气重组法(steam reforming)、部分 氧化法(partial oxidation)以及水煤气法(gasification)，或以电解水制造氢气等， 而，前三者的制氢过程会产生许多二氧化碳，对于全球温室效应的影响很大， 而后者在制氢过程耗电量高，相对成本高，并不符合经济效益。

此外，还有利用金属废弃物制造再生氢能源的方法，例如：以废弃铝罐回 收作为制氢材料的相关研究，但回收铝罐表面的涂装塑料仍需使用硫酸溶液去 洗除，而相对衍生工业废水处理的问题，造成二次污染。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种创新的产生氢气的方法，该方法利用两种不 同金属经电化学反应，以还原电位差取得氢气，达到不需耗费多余能源，可利 用自发性化学反应产生氢气，且不会造成二次污染的效果。

为达到上述目的，本发明提供一种以异种金属产生氢气的方法，该方法为 取一具较低还原电位的金属作为阳极，并取一种具较高还原电位的金属作为阴 极，且该两金属先进行适当连结成型后置于电解液中，再经异种金属间还原电 位差而产生电化学反应，最后，取得氢气及副产物，达到不需耗费多余能源， 可利用自发性化学反应产生氢气的效果。

依据上述的特征，其中作为阳极的金属可采镁合金、铝合金等；而作为阴 极的金属可采不锈钢、白金等。

上述电化学反应中的电解液，可采用溶于水中时钾和氯离子不会对水中的 氢和氢氧离子造成改变的氯化钠、生理食盐水或KCL等具导电度的液体。

本发明以异种金属产生氢气的方法的又一特征，在于作为阴阳极的两金属 结合方式，是以粉碎挤压再辊轧方式将其中一金属粉碎挤压成型后再将另一具 有合适结构，例如：网状、刺网、粉末等形式的金属，辊轧于该已成型金属上， 这样的结合方式可以简化异种金属结合制程与节省制程能源。

本发明以异种金属产生氢气的方法另一特征，在于作为阴阳极的两金属结 合方式，是将阳极金属经融熔为液体后，而将阴极金属浸沾结合，此浸沾结合 以单面浸沾为佳，缩短电化学反应的阴、阳极路径而可提高产氢效果。

依据上述的特征，其中阴极金属可先经多折处理，以增加其结合面。另外， 浸沾的方式可采用中间浸沾方式进行，令阴极金属露出阳极金属的两端。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的 技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明以异种金属产生氢气的方法流程图；

图2A为辊轧方式产氢速率与时间的关系图；

图2B为辊轧方式产氢总量与时间的关系图；

图2C为浸沾方式氢气累积总量与时间的关系图；

图3A、B至图5A、B为本发明采用浸沾结合方式，两金属结合后经电化 学反应前后的示意图；

图6A、B为采用现有浸沾结合方式，两金属结合后经电化学反应前后的 示意图。

具体实施方式

参阅图1，其为本发明以异种金属产生氢气的方法的流程图，该方法是取 一种具较低还原电位金属作为阳极金属10，并取一种具较高还原电位金属作为 阴极金属20，且该两金属先通过结合步骤60进行适当结合(后面详述)为一体 后置于电解液中，再以异种金属间还原电位差而产生电化学反应30，即可取得 氢气40及副产物50，其中该阳极金属可采用镁合金、铝合金的废弃产品，本实 施例为采用废弃的镁合金。该阴极金属可采用不锈钢、白金等，本实施例采用 不锈钢AISI304。