水素社会に向けた触媒製造プロセスイノベーション

氢社会的催化剂制造工艺创新

• 批准号: 22KJ3241
• 负责人: 谷口 有沙子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3241/
• 关键词: 溶液プロセス; 電気化学堆積法; 酸素生成触媒; ヘテロ構造; 遷移金属水酸化物

初年度は次の2テーマを中心に研究を進めた。研究1：VドープNi(OH)2/FeOOH酸素生成触媒の電気化学堆積最近NiFe酸化物/水酸化物へのVイオンドープにより、酸素生成触媒活性のさらなる向上が報告されているが、Vイオンがホスト格子中でどのように配置するか、またVイオンがNi, Feイオンとどのように相互作用するか等、機能発現メカニズムについては不明な点が多い。本研究では、Ni(OH)2へのVイオンドーピングを試み、Ni(OH)2/FeOOH触媒における触媒活性の更なる向上、及び触媒活性化におけるVイオンの役割について検討した。得られた試料について評価を行った結果、VCl3濃度が0-10 mMの場合では、アノード電流値、過電圧に大きな変化は見られなかった。また、VCl3濃度を20 mM以上に増加した場合は、酸素生成触媒活性の急激な低下が確認され、Vイオンドープによる触媒活性向上は示唆されなかった。研究2：FeOOH膜の電気化学堆積と酸素生成触媒への応用Ni(OH)2/FeOOH触媒において、特にFeOOHにおいてはγ、α、β相等複数の構造が知られており、堆積条件に応じてどの相が析出するか、その膜厚が触媒活性に与える影響について明らかにすることで、ヘテロ積層体の活性向上のみならず、現在まで明らかにされていないFeOOH単体の触媒活性についての知見を得ることができる。本研究では、EDにおける印加電位、成膜時間がいかにFeOOH結晶相、膜構造、電極触媒活性能に影響を及ぼすか検討した。得られた全ての試料より、成膜時間に関わらずFeOOHの生成が示唆された。酸素生成触媒活性評価を行ったところ、成膜時間の増加に伴い電流密度 (at 1.8 V)が増大し、電流密度の立ち上がり位置が低電位側に大きくシフトする結果を得た。

In the first year, テ times テ 2テ を center に research を in めた. Study 1 V ド ー プ Ni (OH) 2 / FeOOH acid production catalyst の electric 気 chemical accumulation recently NiFe acidification/water acidification へ の V イ オ ン ド ー プ に よ り, acid production catalyst activity の さ ら な る が report up さ れ て い る が, V イ オ ン が ホ ス で ト grid ど の よ う に configuration す る か, ま た V イ オ ン が Ni, The interaction between Fe and <s:1> と <s:1> ように ように is する メカニズムに, etc., and the functional occurrence is メカニズムに メカニズムに て て ように. The な points are unclear and there are many が. This study で は, Ni (OH) 2 へ の V イ オ ン ド ー ピ ン グ を み, Ni (OH) 2 / FeOOH catalyst に お け る の catalytic activity more な る upward, and び catalyst activeness に お け る V イ オ ン の service cut に つ い て beg し 検 た. Have ら れ た sample に つ い て review 価 を line っ た results, concentration of VCl3 が 0 to 10 mM の occasions で は, ア ノ ー ド current numerical, CLP 圧 に big き な variations change は see ら れ な か っ た. ま た, concentration of VCl3 を に raised more than 20 mM plus し は た occasions, acid production low catalytic activity の nasty shock な が confirm さ れ, V イ オ ン ド ー プ に よ る catalytic activity は shown sucking up さ れ な か っ た. Study 2 FeOOH 気 chemical element accumulation と acid membrane の electricity generated catalyst へ の 応 with Ni (OH) 2 / FeOOH catalyst に お い て, に FeOOH に お い て は gamma, alpha, beta, equal to the plural の structure が know ら れ て お り, accumulation conditions に 応 じ て ど の precipitate phase が す る か, そ の film thickness が に catalytic activity and え る influence に つ い て Ming ら か に す る こ と で, ヘ テ ロ laminated body の activity up の み な ら ず, now ま で Ming ら か に さ れ て い な い FeOOH 単 body の catalytic activity に つ い て の knowledge を must る こ と が で き る. This study で は, ED に お け る Inca potential, film forming time が い か に FeOOH crystalline phase, membrane structure, the electrode catalyst activity can affect を に and ぼ す か beg し 検 た. The られた complete て <s:1> sample よ and the film formation time に are related to わらずFeOOH, which generates が indicators された. Acid production catalytic activity evaluation 価 を line っ た と こ ろ and film-forming time の raised plus に い current density (at 1.8 V) が raised large の し, current density set ち が り position が low potential side に big き く シ フ ト す た を る results.

项目成果

FeOOH膜の電気化学堆積と酸素生成触媒への応答

FeOOH 薄膜的电化学沉积及其对制氧催化剂的响应

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷口有沙子;中村挙子
• 通讯作者: 中村挙子

VドープNi(OH)2/FeOOH酸素生成触媒の電気化学堆積

电化学沉积V掺杂Ni(OH)2/FeOOH制氧催化剂

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷口有沙子;明渡純;中村挙子
• 通讯作者: 中村挙子

交互反応法による遷移金属酸化物及び水酸化物ナノ薄膜の作製と酸素生成触媒への応用

交替反应法制备过渡金属氧化物和氢氧化物纳米薄膜及其在制氧催化剂中的应用

• 发表时间: 2023
• 作者: 谷口有沙子