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メタノール陽極酸化電極触媒の高活性化に関する基礎的研究

甲醇阳极氧化电极催化剂高活化基础研究

基本信息

批准号：
60045005
负责人：
延与三知夫
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Energy Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60045005/
关键词：
メタノールホルムアルデヒド陽極酸化電極触媒燃料電池

项目摘要

メタノール燃料電池の基本反応であるメタノール陽極酸化に対して高い触媒活性を有する電極の開発を目指して下記の研究を行なった。1.白金電極の表面修飾:周期率表中で同族に属しながら表面修飾効果の大巾に異なるTiおよびZrの場合について調べた。白金上への眞空蒸着あるいは金属イオンを含む溶液中に白金を浸漬する方法で添加して比べた結果、蒸着および4価イオンで添加しても効果がなく、【Ti^(3+)】を浸漬法で添加した時のみ有効であった(【Zr^(3+)】は水溶液中で不安定)。このことから、少くともこれらの系では、表面Redox反応の介在による、いわゆるMediaton 機構により活性が向上すると結論された。したがってメタノール陽極酸化電位領域に適当なRedox反応をもつイオン種の存在の有無により適切な添加物の選定をすることが考えられる。2.修飾Pt-SPEによる活性向上:Pt-SPE電極のメタノール酸化反応に対する活性の持続性はPt金属に比べて格段に高いが、その活性は実用的には不充分である。そこでその活性を更に高めるため、Ir,Sn,Ruで表面修飾を行なった。その結果PtSn-SPE>PtRu-SPE>IrPt-SPE>Pt-SPEの序列で電極触媒活性の向上が認められた。3.メタノール誘導体の陽極酸化:Cu,Au等の純金属電極上のアルカリ性溶液系ホルムアルデヒドの陽極酸化は、ギ酸イオンまでの部分酸化であり、また水素の共発生を伴う。そこでこれらを同時に酸化する目的で先づCu-Ni合金電極を用いた。その結果、Ni量の多い合金上で水素の同時酸化が進むことを見出した。次にアモルフアスCu-Pd-Zr合金(Zrはフッ酸により除去)を調べたところ、Pd量の多い合金を用いることにより、水素だけでなくぎ酸イオンの同時酸化も可能であること、したがってホルムアルデヒドの完全酸化が可能であることが明らかになった。

The basic reaction of fuel cells is discussed in detail below. 1. Surface modification of platinum electrodes: Although they belong to the same family in the periodic table, the effect of surface modification may vary greatly, but in the case of Ti and Zr, they are well adjusted. Platinum is added to a solution containing platinum by vacuum evaporation, evaporation, and immersion.[Ti^(3+)] is added to the solution by immersion ([Zr^(3 +)] is unstable in aqueous solution). This is the first time that the media has been active. The presence and absence of appropriate additives in the anodizing potential field are discussed. 2. Modified Pt-SPE activity upward:Pt-SPE electrode for the use of acidification reaction, the persistence of activity is higher than Pt metal in the cell, the activity is insufficient for practical use. The activity of Ir,Sn,Ru is higher. PtSn-SPE>PtRu-SPE>IrPt-SPE>Pt-SPE sequence 3. Anodic acidification of medium inducer:Cu,Au and other pure metal electrodes are mixed solution systems. Anodic acidification, partial acidification of hydrochloric acid, and cogeneration of water elements are accompanied. For this reason, Cu-Ni alloy electrodes are used first for the purpose of simultaneous acidification. As a result, the simultaneous acidification of water on alloys with a large amount of Ni has been demonstrated. Cu-Pd-Zr alloy (Zr is removed from the acid) can be adjusted to a certain extent, and Pd content can be adjusted to a certain extent.