機能性ナノ粒子の創製・挙動・特異現象の解明

功能纳米粒子的创造、行为和独特现象的阐明

• 批准号: 06J03663
• 负责人: 新宅 正行
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03663/
• 关键词: 燃料電池; 白金ナノ粒子; カーボンナノ粒子; 触媒

固体高分子形燃料電池の触媒は、カーボンナノ粒子と白金ナノ粒子から成るナノシステムで、白金の成長に伴う触媒性能の低下が問題となっているが、劣化機構は未解明である。本研究では、ナノ粒子の特異現象を観察する視点から、燃料電池触媒の劣化機構の解明を目的とした。燃料電池の運転環境(80℃)を再現した加熱炉の中で触媒を長時間加熱し、透過型電子顕微鏡観察により、カーボンナノ粒子が構造変化することを見出した。この構造変化が白金ナノ粒子の移動に寄与し、これが白金成長要因の一つであることを明らかにした。これらの内容については、2006・Fuel Cell Seminar,2006・日本物理学会年次大会,2006日本物理学会秋季大会にて発表し、また論文にまとめて、Japanese Journal of Applied Physics (Vol.45, No.12, 2006, pp.9272-9275)に掲載された。一方、真空蒸着法で作製した白金/カーボンのアモルファス混合薄膜における電顕中加熱実験から、カーボン中において、原子オーダーの白金が400℃以上で著しく拡散することを見出した。この知見をもとに、燃料電池触媒でも原子オーダー白金が含まれていることを明らかにし、拡散した白金がその他の白金の成長要因となっていることを見出した。このような現象は、燃料電池の作製プロセスで主に生じることを示した。この内容は、2006・Fuel Cell Seminarで発表し、論文として、Japanese Journal of Applied Physicsで採録が決定している(巻号等未定)。さらに、電池自身の作る電場もカーボンの構造変化と白金の成長要因になっていることを見出した。この内容は、2006・Fuel Cell Seminar,2006・日本結晶成長学会にて発表を行った。ナノ粒子ハンダについては、追加実験中である。

In the solid polymer fuel cell, the solid polymer fuel cell catalyst, the platinum growth engine, the low catalyst performance problem, the degradation mechanism, and the deterioration mechanism are not explained. In this study, the purpose of this study is to detect the temperature, the fuel cell catalyst degradation mechanism and the purpose of this study. In the fuel cell ambient environment (80 ℃), the catalyst in the heating furnace is added for a long time, the permeable electron micrograph is used to monitor the temperature, and the particles are used to generate fuel gas. The movement of platinum particles is sent to gold, and the growth of platinum is due to the rapid growth of platinum. The contents of the annual meeting of the physical Society of Japan in 2006, the Annual General meeting of the physical Society of Japan in 2006, the autumn meeting of the physical Society of Japan in 2006, Japanese Journal of Applied Physics (Vol.45, No.12, 2006, pp.9272-9275). On the one hand, vacuum steaming method is used to mix platinum

项目成果

Growth of Pt clusters from Mixture Film of Pt-C and Dynamics of Pt Clusters

Pt-C混合膜中Pt团簇的生长及Pt团簇的动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. 46,No.6A
• 作者: Shintaku;M.;Kumamoto;A.;Suzuki;H.,& Kaito;C
• 通讯作者: C

High Resolution Transmission Electron Microscopy of Structural Change in Carbon Particle Carrying Pt Clusters

携带 Pt 团簇的碳颗粒结构变化的高分辨率透射电子显微镜

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45
• 作者: M.Shintaku;H.Suzuki;C.Kaito
• 通讯作者: C.Kaito

Influence of plasma on formation of crystalline Fe2SiO4 grains

• DOI: 10.1016/j.pss.2005.12.004
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Planetary and Space Science
• 影响因子: 2.4
• 作者: Takeshi Sato;M. Kurumada;K. Kamitsuji;O. Kido;Hitoshi Suzuki;M. Shintaku;Y. Kimura;Yoshio Saito;C. Kaito

Laboratory analogy of crystalline enstatite grain formation in plasma field

等离子场中顽辉石晶粒形成的实验室模拟

• 发表时间: 2006
• 期刊: Planet. Space Science 54
• 作者: M.Tamura;N.Fukagawa;H.Kimura;T.Yamamoto;H.Suto;L.Abe;M.Kurumada
• 通讯作者: M.Kurumada