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シリカ被覆Ptナノ粒を用いた新規PEFC電極触媒の開発

使用二氧化硅涂覆的 Pt 纳米颗粒开发新型 PEFC 电催化剂

基本信息

批准号：
18850019
负责人：
中川敬三
金额：
$ 1.68万
依托单位：
The University of Tokushima (2007)Kyushu University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

PEFC電極触媒について、アノード電極ではPtのCOによる被毒が、カソード電極ではPtの溶出が問題となっている、本研究ではこれらの問題に対応可能なPt電極触媒を最終目標として、シリカ被覆Ptナノ粒子を用いた電極触媒の研究開発を行った。以下に得られた結果について示す。1シリカ被覆PtをPEFCのアノード電極に用いた場合、シリカ層によるH_2とCOの分離により、COを100ppm含む水素を供給した場合でCO被毒耐性が得られた。またシリカ被覆PtにCoを添加し700℃でエチレン分解を行うことでカーボンナノチューブ(CNT)を生成させた場合、高い発電特性が得られたが、一方CO被毒耐性が低下した。シリカ内部のPt上で水素が活性化され、生成した電子がCNTにより効率よく移動したため発電特性は向上するが、CNT生成に伴いシリカの細孔構造が崩れたためCO被毒耐性を保つには至らなかったと考えられる。CO被毒耐性については、今後シリカ被覆Pt触媒の電子伝導性の向上に対する別のアプローチが必要であると考える。2カーボンナノチューブを生成したシリカ被覆Pt触媒をカソード電極に用いて、電位変動によるPt溶出耐久試験を行った。炭素担持Pt触媒では500回のサイクルで発電特性が半減したものの、シリカ被覆Pt触媒ではPtのシンタリングを抑制させることができ、発電特性が保たれるという結果が得られ、高い溶出耐性が示された。このようにPt溶出耐性について、シリカ被覆Pt触媒が有効であるという重要な知見が得られた。

PEFC electrode catalyst is used for the study of Pt catalyst. The study aims to solve the problem of Pt catalyst dissolution. The study aims to solve the problem of Pt catalyst dissolution. The following results are shown. 1. When the Pt coating is applied to the electrode, the separation of H_2 and CO in the coating layer and the supply of CO in the coating layer are achieved. When Pt (CNT) is added at 700℃, high dielectric properties are obtained, and one side of CO is poisoned. In addition to the above, the CNT has been activated, generated, and transmitted. The CNT has been generated, and the pore structure has been protected. CO poisoning resistance is necessary to improve the electron conductivity of Pt coated catalysts. 2. Pt dissolution endurance test for electrode application and potential change Carbon supported Pt catalyst has 500 cycles, and its conductivity characteristics are reduced by half. As a result, high dissolution resistance is obtained. The Pt dissolution resistance of the catalyst is very important.