担持貴金属触媒の高分散化のための高温超臨界乾燥法の試み

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貴金属系触媒は、PEFCのための電極としての大量使用と相俟って、燃料である水素の製造に関連したプロセスに多用される傾向にあり、Ptに代表される貴金属系触媒の卑金属による代替化または貴金属使用量の低減化は大きな研究課題である。当研究室では、担持金属触媒の乾燥過程に超臨界流体を用いた超臨界乾燥法に注目しており、既に超臨界乾燥法によるNi/SiO_2触媒の調製において、ニッケルの均一な高分散化を確認し、触媒性能が向上することを見いだしている。本研究は、超臨界乾燥法を用いることで、種々の担持白金触媒における白金の高分散化を図り、貴金属使用量の低減化を図ることを目的としている。具体的には、Pt/Al_2O_3触媒とPt/SiO_2触媒の調製のために、超臨界乾燥法を行う。そして、通常の蒸発乾固・熱乾燥法で得られた触媒とPt分散度を比較することによって、超臨界乾燥法の効果を確認し、Pt使用量の低減化を目指す。本研究の結果、Pt出発原料(塩化白金(IV)酸六水和物あるいはビスアセチルアセトナト白金)や超臨界乾燥の条件(超臨界乾燥工程の浸漬時間、超臨界乾燥工程から焼成工程までの放置時間、溶媒の種類)を選択することにより、通常の蒸発乾固・熱乾燥法に比較して、Pt/Al_2O_3触媒とPt/SiO_2触媒のいずれにおいてもCOパルス法によって評価したPt分散度が向上することが明らかになった。今後は、超臨界乾燥の条件をさらに精査することによって、Pt使用量の低減化をもたらすことが可能であると考えられる。