燃料電池燃料極のための金超微粒子を用いた新規ナノ制御超活性触媒に関する研究

燃料电池阳极用超细金颗粒新型纳米控制超活性催化剂的研究

• 批准号: 06J50552
• 负责人: 宮崎 晃平
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto 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-06J50552/
• 关键词: 燃料電池; 電極触媒; 燃料極; 金超微粒子; メタノール酸化; CO酸化

Pt-Ru/Cの場合と同様に耐CO被毒性が高いと言われている白金-スズ合金触媒(Pt-Sn/C)を担体として用い、気相グラフティング法で金超微粒子を担持した触媒を作製し、そのメタノール酸化活性を調べた。その結果、金超微粒子を担持することで低い電位領域においてメタノール酸化に伴う電流が増加し、耐CO被毒性の向上が認められた。また、Pt/Cに金超微粒子を担持した触媒を同様に試験したところ、活性の向上が見られなかったことから、金超微粒子の触媒活性発現には酸素種を供給しうる第二元素の存在が必要であることが示唆された。上述の気相グラフティング法には粒子サイズや担持量の制御が難しいという問題点があった。そこで、前駆体溶液に静電圧を印可しながら加熱炉内に噴霧し、レイリー分裂を利用しながらナノサイズの微粒を作製する噴霧熱分解法を用いた金超微粒子の作製を試みた。その結果、噴霧溶液の濃度をコントロールすることで微粒子のサイズを制御することができ、触媒活性の粒径依存性を確認することが出来た。また、原子レベルで平滑な高配向性熱分解黒鉛(HOPG)上に規則的に担持したモデル電極の作製を、レーザーアブレーション法を用いて進めている。走査プローブ顕微鏡による表面状態の観察やX線光電子分光法による担持量の制御などを中心に行い、これらキャラクタリゼーションと平行して電気化学的触媒活性を調べている。現在のところ、レーザーアブレーション法を用いて粒子径10nm以下の金、ルテニウム、白金のナノ粒子が作製できることが明らかとなった。今後、担持粒子のHOPG表面上での挙動などに注目しながら、電気化学的活性について詳細に調べていく予定である。

In the case of Pt-Ru/C, the same resistance to CO and toxicity is high, as is the case with platinum-sun alloy catalyst (Pt-Sn/C). The body is made of gold ultrafine particles, and the gold ultrafine particles are used to support the catalyst. As a result, the gold ultrafine particles can maintain the low potential range, acidify the acidification, increase the current, and resist CO toxicity.また、Pt/C gold ultrafine particles hold the catalyst を Same 様にtest 験したところ、Activity の上が见られなかったことThe catalytic activity of から, gold ultra-fine particles and the には acid element species are necessary to supply the しうる second element. The problem with the above-mentioned particle control method is that it is difficult to control the amount of particles.そこで、The electrostatic pressure of the former body solution can be printed and sprayed in the heating furnace, and the レイリーsplitting can be used The spray thermal decomposition method of ながらナノサイズのmicroparticles is produced and tested using いたgold ultrafine particles. The result of the spray solution, the concentration of the spray solution, the concentration of the spray solution, the concentration of the fine particles, the The particle size dependence of control and catalytic activity has been confirmed.また、Atomic レベルでSmooth なHigh alignment thermally decomposed black lead (HOPG) regular に锛We use the したモデル electrode manufacturing method and the レーザーアブレーション method. Walk-through inspection of the surface state of the micromirror and X-ray photoelectron spectroscopy and control of the holding capacity The center of the line, the catalytic activity of the catalytic activity of the electrochemical chemistry, and the catalytic activity of the べている. Nowadays, the particle size used by the のところ, レーザーアブレーション method is 10nm or lessの金, ルテニウム, platinum のナノ particles are made by できることが明らかとなった. From now on, we will focus on the movement of HOPG on the surface of the particles and the details of the activity of electrochemical chemistry.

项目成果

Influence of Supporting Materials on Catalytic Activities of Gold Nanoparticles as CO-Tolerant Catalysts in DMFC

• DOI: 10.5796/electrochemistry.75.217
• 发表时间: 2007-02
• 期刊: Electrochemistry
• 影响因子: 2.5
• 作者: K. Miyazaki;Y. Nishida;K. Matsuoka;Y. Iriyama;T. Abe;M. Matsuoka;K. Kikuchi;Z. Ogumi

Novel anode catalyst containing gold nanoparticles for use in direct methanol fuel cells

用于直接甲醇燃料电池的含有金纳米粒子的新型阳极催化剂

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Chem. C 111(7)
• 作者: K.Miyazaki et al.;K.Matsuoka et al.
• 通讯作者: K.Matsuoka et al.

Electrochemical effect of gold nanoparticles on Pt/α-Fe2O3/C for use in methanol oxidation in alkaline solution

• DOI: 10.1016/j.electacta.2006.10.018
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Electrochimica Acta
• 影响因子: 6.6
• 作者: K. Miyazaki;H. Ishihara;K. Matsuoka;Y. Iriyama;K. Kikuchi;Y. Uchimoto;T. Abe;Z. Ogumi