| Project/Area Number |
16F16795
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Physical chemistry
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
朝倉 清高 北海道大学, 触媒科学研究所, 教授 (60175164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
FEITEN FELIX 北海道大学, 触媒科学研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-11-07 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
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| Keywords | XAFS / 燃料電池 / BCLA+BI-XAFS / 超高感度XAFS / Pt触媒 / Pt合金触媒 / ナノ粒子 / PtCo / 背面入射XAFS / 偏光XAFS / PtCoAu / 湾曲結晶ラウエ型分光器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Felix E.Feiten博士との共同研究成果について報告する。
(1) 燃料電池における高活性化の中核を担う酸素還元触媒について、in situ条件下の偏光XAFS法の測定を展開した。とくに、HOPG基板上にArc Plasma法によりPtナノ粒子とPtナノ合金粒子を展開した。HOPG基板を用いているため、Pt量は10＾15 個cm＾-2と微量であり、高感度なXAFS測定が必要である。そこで、BCLA+BI-XAFS法という高感度XAFS測定法を開発して、適用した。その結果Pt-Ptの結合距離を精度良く決定することができた。特にPtCoNAuナノ粒子では高活性と高耐久性を示す。XAFS測定の結果、CoNをコアとし、その周辺にPtをシェルとしたコアシェル構造で存在し、そのPt-Ptの結合距離が2.74Aと通常のPt-Ptの結合距離より短くなっていることを見いだした。また、AuはPtの表面のステップサイトに有り、白金の溶解を防いでいることがわかり、失活防止の原因を解明した。
(2) このBCLA+BI-XAFS法は高感度でXAFSを測定するだけでなく、Range Extended XAFS法が通常の装置でもできるところに特徴がある。元素番号が隣同士のPtとAuが共存すると互いに干渉し、XAFSを測定することができないが、BCLA+BI-XAFS法ではそれぞれの信号を分離することができ、干渉なく測定できるRange Extended XAFSが可能であることを見いだした。これにより、PtのXAFSを精度良く測定できた。
(3) さらに、超高感度を実現するために特殊な電気化学測定XAFSセルを開発し、これまで全く測定ができていない10^14 個cm^-2の測定にも成功した。
以上の結果は1報の論文に発表し、現在２報を投稿中である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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