真空蒸着法による二元系貴金属ナノ粒子の作製とその物性

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本研究で得られた知見 メタノール燃料電池は電極触媒の性能向上が急務である。陽極でのメタノール酸化においてCO被毒を抑えるのに有効と重要視されているPt・Ru複合系については、ルテニウムの融点・沸点(2310℃・3900℃)が高くて合金の種類が少ない。加えてワイヤー状Ruが生産されていないことや、単独でRuを抵抗過熱法によって真空蒸着が困難であることもある。従って、検討範囲の重点をPt・Ru複合系からほかの系に移すと共に、蒸着源を単一金属のみにしたり、ワイヤー状の合金(融点・沸点が低い)を併用したりした。パラジウム-金二元系において、PdとAu(50:50)をグラッシーカーボン(GC)上に交互に真空蒸着して担持させ超微粒子電極とした。蒸着直後の電極に電解液中で電気化学的安定化を施した際、過塩素酸溶液中では安定であるのに対して塩酸中ではPdが徐々に溶け出している挙動が示された。XPS測定に関しては、PdとAuを交互に蒸着する時、蒸着順番が変わった場合、金属の結合エネルギーが違った値を示している。パラジウム単独系では、まだ検討していないメタノール酸化について調べた。アルカリ溶液中でPd粒子が凝集していることを観察した。酸性溶液では見られなかったメタノール酸化は顕著に観測できた。電極触媒としての有用性が示唆している。