Ptナノシートで構築される三次元構造体の創製と基礎物性解明および電極触媒応用

由 Pt 纳米片构建的三维结构的创建、基本物理性质的阐明以及电催化剂的应用

• 批准号: 21K14462
• 负责人: 滝本 大裕
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14462/
• 关键词: Ptナノシート; メソポーラス; ナノシート骨格; 電極触媒; ナノシートフレームワーク; 金属ナノシート; 三次元構造体

Ｐｔナノシートの基礎的な電気化学特性：層状白金酸塩およびそのプロトン交換体（層状白金酸）を合成し，剥離工程により酸化白金ナノシートの合成に成功した。また、水素還元後のナノシートは，厚みが０．５ｎｍ程度のＰｔメタルナノシートになっていることを，ＸＰＳやＸＲＤから明らかにした。得られたＰｔナノシートは、３　ｎｍＰｔナノ粒子より高い触媒活性と安定性であることを明らかにした。実用レベルの触媒開発を目指し、Ｐｔナノシートの担持率を高めても高活性を維持できる触媒開発に取り組んだ。その結果、グラファイト化カーボンを担体に用いることで、耐久性が高まることを明らかにした。一方、シートの凝集が目立つ課題も生じたため、これを解決できる触媒調製が必要である。三次元構造体に関しては、鋳型で用いる炭素の表面官能基量がポイントであることがわかった。表面官能基の量を増やすために酸化処理を行ったが、検討した手法では強い酸化剤を用いたため、鋳型炭素が劣化してしまい、思うようにＰｔ前駆体を吸着できないことがわかった。

The basic electrochemistry characteristics of Pt: synthesis of layered platinum acid and its exchange body (layered platinum acid), successful synthesis of acidified platinum acid in stripping engineering After the reduction of water element, the thickness of Pt film with a range of 0.5 nm is reduced. XPS and XRD show that the film is transparent. 3 nm Pt particles, high catalyst activity, high stability To achieve the goal of catalyst development, Pt catalyst support rate is high, high activity is maintained, and catalyst development is selected. The results are as follows: A party, a party The surface functional groups of three-dimensional structures are related to the use of carbon. The amount of functional groups on the surface is increased, and the acidification treatment is carried out.

项目成果

白金ナノシート触媒の開発とカソード触媒特性

铂纳米片催化剂及阴极催化剂性能的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇都倉 勇貴;當間 志乃;滝本 大裕;杉本 渉;須田 祐矢，都倉 勇貴，當麻 志乃，杉本 渉，滝本 大裕
• 通讯作者: 須田 祐矢，都倉 勇貴，當麻 志乃，杉本 渉，滝本 大裕

白金酸ナノシート由来の白金ナノシート担持カーボンの調製と 酸素還元反応活性 : 還元方法の影響

由铂酸纳米片衍生的铂纳米片负载碳的制备和氧还原反应活性：还原方法的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇都倉 勇貴;當間 志乃;滝本 大裕;杉本 渉
• 通讯作者: 杉本 渉

金属ナノシート電極触媒の創製と固体高分子形燃料電池への応用

金属纳米片电极催化剂的研制及其在聚合物电解质燃料电池中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Daisuke Takimoto;Shino Toma;Yuya Suda;Tomohiro Sirokura;Yuki Tokura;Katsutoshi Fukuda;Masashi Matsumoto;Hideto Imai & Wataru Sugimoto;滝本大裕
• 通讯作者: 滝本大裕

Ptナノシートの調製と酸素還元反応

Pt纳米片的制备及氧还原反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Daisuke Takimoto;Shino Toma;Yuya Suda;Tomohiro Sirokura;Yuki Tokura;Katsutoshi Fukuda;Masashi Matsumoto;Hideto Imai & Wataru Sugimoto;滝本大裕;滝本大裕，當間志乃，都倉勇貴，杉本 渉，松本匡史，今井英人
• 通讯作者: 滝本大裕，當間志乃，都倉勇貴，杉本 渉，松本匡史，今井英人

全原子が露出したPtナノシートの創製と電極触媒への応用

所有原子都暴露的 Pt 纳米片的制备及其在电催化剂中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇都倉 勇貴;當間 志乃;滝本 大裕;杉本 渉;須田 祐矢，都倉 勇貴，當麻 志乃，杉本 渉，滝本 大裕;滝本 大裕，當間 志乃，須田 祐矢，松本 匡史，今井 英人，杉本 渉
• 通讯作者: 滝本 大裕，當間 志乃，須田 祐矢，松本 匡史，今井 英人，杉本 渉