分子修飾ポーラス電極の開発―燃料電池への応用―

分子改性多孔电极的开发-在燃料电池中的应用-

• 批准号: 01F00087
• 负责人: 大坂 武男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00087/
• 关键词: ナノ微粒子; 酸素; 電解還元; 電極触媒作用; 過酸化水素; 自己組織化単分子膜; 金微粒子; 電気化学

本研究は,エネルギー変換効率が高く、環境負荷の低いエネルギー変換プロセスとしてその開発が期待されている燃料電池や空気電池における酸素電極の新たな開発を目的として行われ、次の成果を得た。1.金錯体水溶液のパルス電解析出法により、ナノメートルサイズの金微粒子を様々な電極基板上に作製できることを見出した。2.金ナノ微粒子修飾金電極は、金バルク電極と比較して酸性溶液中での酸素の過酸化水素及び過酸化水素の水への還元反応を著しく触媒する特異な電極触媒能を発現することをはじめて見出し、その速度論的解析を行った。3.金微粒子の特異な電極触媒作用は、それを構成する各単結晶面の比率と関連することを明らかにした。4.各種チオール化合物の自己組織化単分子膜を多結晶金電極のある特定の単結晶面だけに飽和吸着量以下吸着させる原理を確立した。Au(100)及びAu(110)面にチオールを吸着させた金多結晶電極では、酸素の過酸化水素への2電子還元反応は準可逆反応であることをはじめて発見し、その反応メカニズムを解明した。

The purpose of this study is to improve the conversion efficiency of fuel cells and air cells, and to improve the efficiency of fuel cells and air cells. 1. Electrolytic precipitation of gold particles from aqueous solutions was performed on electrode substrates. 2. Gold particles modified gold electrode, gold electrode, acid solution in the acid element of the acid element and acid element of the water element of the reduction of catalyst, specific electrode catalyst can be found, speed theory analysis. 3. The specific electrode catalytic action of gold particles is related to the ratio of crystal planes. 4. The principle of self-organization of various chemical compounds into polycrystalline gold electrode was established. Au(100) and Au(110) surface adsorption of gold polycrystalline electrode, acid, peracidified water element, 2 electron reduction, quasi-reversible reaction, reaction

项目成果

L.Mao: "Mechanistic Study of the Reduction of Oxygon in Air Electrode with Manganese Oxides"Electrochim.Acta. 48・8. 1015-1021 (2003)

L.Mao：“锰氧化物还原空气电极中氧的机理研究”Electrochim.Acta 1015-1021 (2003)。

C.R.Raj: "Gold Nano Particle Arrays for the Voltammetric Sensing of Dopamine"J.Electroanal.Chem.. 543・2. 127-133 (2003)

C.R.Raj：“用于多巴胺伏安传感的金纳米粒子阵列”J.Electroanal.Chem.. 543・2（2003）。

M.S.El-Deab: "Electrochemcal Reduction of Oxygen on Gold Nanoparticles-Electrodeposited Glassy Carbon Electrodes"J.Electrochem.Soc.. (in press). (2003)

M.S.El-Deab：“金纳米颗粒电沉积玻璃碳电极上氧的电化学还原”J.Electrochem.Soc.（印刷中）。

M.S.El-Deab: "Hydrodynamic Voltammetric Studies of the Oxygen Reduction at Gold Nanoparticles-Electrodeposited Gold Electrodes"Electrochim.Acta. 47. 4255-4261 (2002)

M.S.El-Deab：“金纳米粒子-电镀金电极氧还原的流体动力学伏安研究”Electrochim.Acta。

M.S.El-Deab: "An Extraordinary Electrocatalytic Reduction of Oxygen on Gold Nanoparticles-Electrodeposited Gold Electrodes"Electrochem.Commun.. 4. 288-292 (2002)

M.S.El-Deab：“金纳米粒子-电沉积金电极上氧的非凡电催化还原”Electrochem.Commun.. 4. 288-292 (2002)