木炭の組織孔制御とその微細孔内への貴金属-ポリ酸複合分子の接合・電極触媒への展開

木炭的微观结构孔控制、贵金属-多元酸复合分子在微孔内的键合以及电催化剂的开发

• 批准号: 11124243
• 负责人: 計良 善也
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11124243/
• 关键词: 木炭; 細孔構造; 貴金属-ヘテロポリ酸複合分子; カーボンアロイ; 電極触媒; 低級炭化水素; 選択酸化; エチレン

平成10年度までに、木炭(H2)の細孔内へ貴金属-ヘテロポリ酸を分散・固定化して酸素極(Pd-HPA/H2)とし、Pt-metal担持木炭を対極とし、この両極間に常温H^+導電体して優れた性能を有するNafion^<【○!R】>117シートを挿入した燃料電池システムを組み立て、H2-O2燃料電池特性を種々検討してきた。平成11年度はPd-HPA/H2にグラファイト、ナフィオンおよびテフロンを加えて、それぞれ電子導電性、プロトン導電性、防水性の向上について検討した。H2電極をナフィオンシート上に加熱圧縮する際に、その状態をポーラスに保つために、圧力を10Kg程度に抑えた。またHPAとして、2電子酸化・還元がスムーズに起こる、PMolOV2を採用した。そのような電極について、H2-O2燃料電池の放電特性を、外部からの電位規制下で種々検討した。その際、ワッカー反応の制御を期待して、O2へのC2H4(エチレン)ガスの混合の効果について調べた。O2にC2H4を添加すると、放電特性は変化し、特にその内部抵抗値が大きく低下した。(+)酸素極に外部電位を加えていくと、内部抵抗値は0.5V付近で急激に低下し、あきらかに変曲点が認められた。この電位を堺に触媒-助触媒のカップリング状態が変化したものと推測した。ワッカ-触媒反応ではPdC12上でのH2OからC2H4への酸素原子移行が主過程であり、その際Pd(II)はPd(O)に還元される。その逆反応、Pdの再酸化をHPAの2電子移行により計る。この観点より、(+)極にO2を、(-)極にH2OとC2H4を導入した新たな電池系を組み立て、電位規制下での放電特性を検討した。いずれの極に加電しても約0.5V付近で内部抵抗値に変極点が現われた。この場合にも、この加電圧でワッカーサイクルがスムーズに進行することが示唆された。今後は、当初の目的である電位規制下での触媒反応の制御とその反応、また関連の反応の最適条件を探索する予定である。

Pp.47-53 10 year ま で に, charcoal (H2) の fine hole へ precious metals - ヘ テ ロ ポ リ acid を scattered, immobilized し て acid element (Pd - HPA/H2) extremely と し Pt - metal bear a charcoal を extremely と seaborne し, こ の struck interelectrode に room temperature H ^ + conductive し て optimal れ た performance を have す る Nafion ^ < the author! R) > 117 シ ー ト を scions into し た fuel cell シ ス テ ム を group み て, H2 O2 - fuel cell features を 々 beg し 検 て き た. Pp.47-53 11 は Pd - HPA/H2 に グ ラ フ ァ イ ト, ナ フ ィ オ ン お よ び テ フ ロ ン を plus え て, そ れ ぞ れ electronic conductivity, プ ロ ト ン conductivity, water proofing property の up に つ い て beg し 検 た. H2 electrode を ナ フ ィ オ ン シ ー ト に on heating 圧 shrinkage す る interstate に, そ の state を ポ ー ラ ス に bartender つ た め に, pressure を degree of 10 kg に え suppression た. Youdaoplaceholder0 HPAと て て, 2-electron acidification · reduction がスム ズに ズに and る る, PMolOV2を use た た. そ の よ う な electrode に つ い て, H2 O2 の fuel cells discharge properties を, external か ら の potential regulation under で kind 々 beg し 検 た. そ の interstate, ワ ッ カ ー anti 応 の suppression を expect し て, O2 へ の C2H4 (エ チ レ ン) ガ ス の mixed の unseen fruit に つ い て adjustable べ た. O2にC2H4を adds すると, discharge characteristics change <e:1>, special にそ <s:1> internal resistance value が is large く く is low た た. (+) acid, extremely に external potential を plus え て い く と, internal resistance numerical は 0.5 V low pay nearly で nasty shock に し, あ き ら か に - curved point が recognize め ら れ た. <s:1> <s:1> potential を sakai に catalyst - co-catalyst <s:1> カップリ グ state が change <s:1> た <s:1> と と と speculation た. ワ ッ カ and catalytic reverse 応 で は PdC12 on で の H2O か ら C2H4 へ の acid element atomic migration が main process で あ り, そ の interstate Pd (II) は Pd (O) に yuan さ れ る. Youdaoplaceholder0 <s:1> reverse 応, Pd <s:1> re-acidification をHPA <e:1> 2-electron transition によ calculation る. こ の 観 point よ り, (+) extremely に O2 を, (-) に H2O と C2H4 を import し た new た な battery み made て を group, potential regulation under で の discharge characteristic を beg し 検 た. When a に ずれ <s:1> pole に is electrified with a <s:1> て <e:1> <e:1> of approximately 0.5V, it approaches the で internal resistance value に change pole が appears われた. In the <s:1> <s:1> situation, に された and <s:1> apply voltage to でワッカ <s:1> サ サ サ <s:1> <s:1> がスム がスム ズに ズに for する とが とが demonstration された. Future は, の original purpose で あ る potential regulation under で の catalyst against 応 の suppression と そ の 応, ま た masato even の anti 応 の optimal condition を explore す る designated で あ る.