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

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。

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。