マイクロ波加熱による活性炭素繊維担持燃料電池触媒の迅速調製と電気化学特性評価

点击翻译按钮获取中文摘要

マイクロ波(MW)-ポリオール法により新規炭素担持材料であるカーボンナノチューブおよびそれより直径が太い炭素ナノ繊維上へのPt系触媒の担持と燃料電池評価のための電気化学分析を行うことが本研究の主要な目標であり、本年度は上記研究に関連する下記のような様々な実験を実施した。1) MW-ポリオール法やオイルバス加熱法を用いてPt, Au, Ag, Au/Ag系ナノ微粒子の合成実験を実施し、新規形状のPt, Au, Au/Agナノ微結晶の合成に成功した。Ptナノ微粒子の合成ではPt原料であるH_2PtCl_6にNaNO_3を添加し、その濃度比を変化させることで新規樹枝状Ptナノ微粒子が合成可能なことを見出した。特に5角形樹枝状Ptナノ微粒子がデカヘドロン微粒子の角部分が成長して生成することを高分解能透過型電子顕微鏡像から明らかにした。2) 金属触媒の新規担持炭素材である単層カーボンナノチューブ(SWNT)の合成に関する研究を行った。今回はサファイア基板上での一方向成長やシリコン基板上での合成に成功した。3) MW-ポリオール法を用いて炭素ナノ材料表面上へ燃料電池触媒であるPtの担持を試みた。H_2PtCl_6・6H_2OをPt原料としてPt触媒の担持をPVP添加量などの実験諸条件を変化させて行い、炭素材料上での担持状態や粒径分布をTEM観察より評価した。その結果、PVPの添加量を変えることで担持Pt触媒の粒径をある程度制御することが可能なことがわかったが、電気化学特性はPVPを添加すると低下することがわかった。