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Development of a metalloporphyrin network catalyst for fuel cell with an oxygen reduction reaction process different from the platinum surface

Research Project

Project/Area Number 24655119
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

YAMAGUCHI Takahiro  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90272947)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords燃料電池 / 金属ポルフィリン / イオンネットワーク / 酸素還元 / 開回路電位 / 電極触媒
Outline of Final Research Achievements

I tried proof of the new oxygen reduction mechanism that was different from the platinum system of heat-treatment barium ion bridging iron porphyrin, which applicants developed as a platinum alternative catalyst for polymer electrolyte fuel cell and evaluated movement stability for a long term under the acidity that was a fault of metalloporphyrin. Iron (III) porphyrin, which became the new high oxidation state to occur because of heat-treatment, adsorbs oxygen molecules with four points of iron and nitrogen in the ring, which faced each other by the dimer structure. As a result, iron (III) caused electric charge separation to iron (IV) and indicated the process such as 4 electron reduction reactions of oxygen happened. On the other hand, a barium ion assists maintenance of the porphyrin dimer structure, and this assistance is important to long-term movement, it was acid resistant and the thing which manifests oxidation resistance was also made clear.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Presentation (16 results)

  • [Presentation] 熱処理バリウムイオン架橋鉄ポルフィリンの酸素還元応答に対する過酸化水素の影響2015

    • Author(s)
      山口 孝浩,平澤 友紀,東 周平,桑原 貴之,髙橋 光信
    • Organizer
      公益社団法人電気化学会第82回大会
    • Place of Presentation
      横浜市保土ケ谷区常盤台79-1 横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-03-15 – 2015-03-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸素還元能を有する熱処理バリウム架橋鉄ポルフィリンスルホン酸の安定性に対する バリウムイオンの効果2014

    • Author(s)
      東 周平,平澤 友紀,山口 孝浩,桑原 貴之, 高橋 光信
    • Organizer
      平成26年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      富山県富山市五福 3190  富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱処理バリウム架橋鉄ポルフィリンスルホン酸塩 (Ba2+-FeTPPS4) の微粒子化とその 酸素還元挙動の検討2014

    • Author(s)
      塚田 治樹,山口 孝浩,桑原 貴之,高橋 光信
    • Organizer
      平成26年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      富山県富山市五福 3190  富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボキシル基をもつ鉄ポルフィリンの熱処理操作による酸素還元能への影響2014

    • Author(s)
      岡田 大志,村井 直樹,山口 孝浩,桑原 貴之,高橋 光信
    • Organizer
      平成26年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      富山県富山市五福 3190  富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱処理バリウム架橋鉄ポルフィリンによる酸素還元反応機構の検討2014

    • Author(s)
      平澤友紀,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      2014 年 電気化学会北陸支部秋季大会・産学官フォーラム講演会 合同大会
    • Place of Presentation
      福井県福井市下六条町103 番地 福井県産業会館
    • Year and Date
      2014-10-16 – 2014-10-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属ポルフィリンを模倣したコバルトピロール電析膜複合化とその修飾電極による酸素還元応答2014

    • Author(s)
      山下美緒,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      2014 年 電気化学会北陸支部秋季大会・産学官フォーラム講演会 合同大会
    • Place of Presentation
      福井県福井市下六条町103 番地 福井県産業会館
    • Year and Date
      2014-10-16 – 2014-10-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボキシル基をもつ鉄ポルフィリンへのカチオン架橋と熱処理がもたらす酸素還元能向上効果2014

    • Author(s)
      村井直樹, 山口孝浩, 桑原貴之, 高橋光信
    • Organizer
      2014 年 電気化学会北陸支部秋季大会・産学官フォーラム講演会 合同大会
    • Place of Presentation
      福井県福井市下六条町14-1 福井県生活学習館
    • Year and Date
      2014-10-16 – 2014-10-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱処理バリウム架橋鉄ポルフィリンの酸化還元応答による酸素還元反応への影響2014

    • Author(s)
      平澤友紀,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      2014年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌市北区北17条西8丁目 北海道大学高等教育推進機構
    • Year and Date
      2014-09-27 – 2014-09-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フルオロアルキル基をもつ3―シリルチオフェンの電解重合とその酸化還元応答に対するドーパント種の影響2013

    • Author(s)
      和田 昌樹 , 山口 孝浩 , 本田 光典 , 桑原 貴之 , 高橋 光信
    • Organizer
      2013年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      東京都目黒区大岡山2‐12‐1 東京工業大学大岡山キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 電解重合により作成したコバルト/ピロール誘導体複合膜による酸素還元反応の評価2013

    • Author(s)
      砂道智成,山下美緒,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      2013 年 電気化学会北陸支部秋季大会・表面技術協会中部支部講演・見学会 合同大会
    • Place of Presentation
      石川県野々市市扇が丘7-1 金沢工業大学扇台キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Eelectrocatalytic reduction of oxygen at heat-treated Ba2+-FeTPPS42013

    • Author(s)
      平澤友紀,獅子原渉,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      2013 年 電気化学会北陸支部秋季大会・表面技術協会中部支部講演・見学会 合同大会
    • Place of Presentation
      石川県野々市市扇が丘7-1 金沢工業大学扇台キャンパス
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 異なる凝集状態の水溶性金属ポルフィリンを熱処理した修飾電極の酸素還元応答2013

    • Author(s)
      獅子原渉,平澤友紀,山口孝浩,桑原貴之,高橋光信
    • Organizer
      電気化学会創立第80周年記念大会
    • Place of Presentation
      仙台市青葉区川内41 東北大学川内キャンパス
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 熱処理コバルトポルフィリン酸素還元触媒の調整とその酸素還元能評価2012

    • Author(s)
      獅子原渉、山口孝浩、桑原貴之、高橋光信
    • Organizer
      日本化学会近畿支部平成24年度北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      福井市文京3-9-1 福井大学文京キャンパス
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 電位制御によるコバルトピロールオリゴマー電析膜の酸素還元応答

    • Author(s)
      山下美緒、山口孝浩、桑原貴之、高橋光信
    • Organizer
      平成25年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県能美市旭台2-1 石川県ハイテク交流センター
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 3位にフルオロアルキル基をもつチオフェン誘導体の電解重合とその酸化還元応答評価

    • Author(s)
      和田昌樹、池田勇貴、山口孝浩、中島健吾、本田光典、桑原貴之、高橋光信
    • Organizer
      平成25年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県能美市旭台2-1 石川県ハイテク交流センター
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 熱処理コバルトポルフィリンによる酸素還元反応機構の検討

    • Author(s)
      獅子原渉、山口孝浩、桑原貴之、高橋光信
    • Organizer
      平成25年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会・研究発表会
    • Place of Presentation
      石川県能美市旭台2-1 石川県ハイテク交流センター
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      2013 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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