Multifunctional Durable Nanostructured Redox Electrocatalysts on Conducting Titanium Oxide Support

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（１）酸素欠損酸化チタンナノシートの新規合成およびこれを担体として用いる電極触媒の開発アナタース型TiO2ナノシートと1-ブタノールを十分に混合した後、300℃で加熱すると、元の白色から黒色の粉末に変化した。赤外分光分析、ラマン分光分析、X線光電子分光分析(XPS)より酸素欠損酸化チタンナノシート（B-TiOx NS）であると同定され、直流法により求められた電気伝導率は約10-5 S/cmになり、以前のものより2桁向上した。B-TiOx NS上に酢酸パラジウムの熱分解で約4 nmの平均粒径をもつPdナノ粒子を担持することに成功した。（２）Pdナノ粒子担持B-TiOx NS (Pd/B-TiOx NS)の酸素還元活性の評価回転ディスク電極を用いた酸素飽和した1 M KOH水溶液中でのリニアスイープボルタモグラム測定より、Pd/B-TiOx NS の酸素還元電流はPd/Cとほぼ同じ電位で立ち上がり、Pd/Cと同様、4電子還元反応の進行していることが分かった。0.05～1.2 Vの電位範囲を10000サイクル行った後、Pdナノ粒子の電気化学活性表面積は約80%維持されており、Pd/C(約60%)に比べて大幅に改善した。（３）Pd/B-TiOx NSのグリセリン酸化活性の評価Pd/B-TiOx NS触媒のグリセリン酸化電流はPd/C触媒よりやや小さくなったが、立ち上がり電位は負電位側にシフトした。また、0.9 V vs. RHEでの定電位電解において、1時間後の酸化電流はPd/B-TiOx NS触媒はPd/C触媒の約2倍になり、優れた耐久性を示すことが分かった。0.85 V vs. RHEで定電位電解した時の生成物分析より、Pd/B-TiOx NSの方が炭素数が１および2の化合物の割合が高くなり、グリセリンのC－C結合の開裂が進んでいることが明らかになった。