2001 Fiscal Year Annual Research Report

ガス拡散電極による省エネルギー型食塩電解プロセスの開発

Research Project

Project/Area Number	12355030
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	須藤雅夫静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長本英俊工学院大学, 工学部, 教授 (40111471) 幸田清一郎東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10011107) 岡島敬一静岡大学, 工学部, 助手 (60303533) 亀山秀雄東京農工大学, 工学部, 教授 (10114448)
Keywords	ガス拡散電極 / 電解プロセス / ソーダ工業 / 省エネルギー
Research Abstract	ガス拡散電極の実用化のためには、高温高濃度のアルカリ溶液による電極の腐食や、触媒の消耗や欠落といったガス拡散電極自体にかかわる技術的な問題点を改善する必要がある。そこで本研究では、昨年度よりACインピーダンス測定の等価回路解析を用いて分極曲線からだけでは判別しにくい電極の濡れ性や触媒の消耗といった電極劣化に起因する因子の定量化を行ってきた。本年度は定量化データに基づき実用化に向け試作されたAg微粒子触媒担持ガス拡散電極の電極特性を未使用の電極と長期試験後の電極を用いて劣化評価を行い、従来のPt触媒担持電極と比較をすることにより試作された電極の電極性能について評価をした。さらに、電極表面の劣化状況を把握するためSEMおよびXPSにより電極表面の分析を行った。試作電極の劣化評価をAg触媒の消耗、濡れ性、カーボンの消耗状況の三つ視点より評価した結果、電極特性評価からAg触媒の消耗及び濡れの進行状況は、Rctの増加が4.2倍、Cdは2.7倍となり短期試験使用標準電極と近い値を示したことから試作電極が高い耐久性を持つことを示した。また、電極表面評価において、SEM観察より電解試験期間による電極反応層の減少および剥離を確認した。長期試験後の銀触媒担持電極では劣化により反応層厚みが135μm減少した。XPSより電極表面の劣化に伴い炭素ピークの減少、酸素、ナトリウムの吸着とピークの増加を確認した。特にC-F結合ピークは電極試験の進行と共に-COF, CF3COO-へのピークシフトが確認され、電極劣化の進行に電極反応層への酸素の吸着結合が伴うことが明らかとなった。これにより、酸素プラズマを用いた加速試験方法の可能性が示唆された。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Masao Sudoh: "Effect of flow mode of gas-liquid phase in graphite-felt cathode on electrochemical production of hydrogen peroxide"J. Chem. Eng. Japan. 34. 884-891 (2001)
[Publications] Masao Sudoh: "Water-repellency effect of graphite felt used for trickle-bed cathode to electrochemically produce hydrogen peroxide"Energy and Electrochemical Processes for a Cleaner Environment. ECSPV2001-23. 379-390 (2002)
[Publications] 須藤雅夫: "電解酸化分解による廃水処理プロセス"ケミカルエンジニヤリング. 46. 962-967 (2001)
[Publications] 須藤雅夫: "イオン交換膜技術に関する最近の研究動向"日本海水学会誌. 55. 268-288 (2001)
[Publications] Keiichi Okajima: "Evaluation of metal-loaded activated carbon electrode for electrochemical capacitor prepared by Plasma CVD Method"Electrochemistry. 69. 428-430 (2001)
[Publications] Keiichi Okajima: "Platinum-loaded Carbon Electrochemical Capacitors Prepared by Plasma CVD Method"Advanced Batteries and Super Capacitors. ECSPV2001-21(in printing). (2002)
[Publications] 須藤雅夫: "化学工学の進歩第35集「廃液の電解処理プロセス」"槇書店. 270 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

ガス拡散電極による省エネルギー型食塩電解プロセスの開発

Principal Investigator

須藤 雅夫 静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)

Research Products

[Publications] Masao Sudoh: "Effect of flow mode of gas-liquid phase in graphite-felt cathode on electrochemical production of hydrogen peroxide"J. Chem. Eng. Japan. 34. 884-891 (2001)

[Publications] Masao Sudoh: "Water-repellency effect of graphite felt used for trickle-bed cathode to electrochemically produce hydrogen peroxide"Energy and Electrochemical Processes for a Cleaner Environment. ECSPV2001-23. 379-390 (2002)

[Publications] 須藤 雅夫: "電解酸化分解による廃水処理プロセス"ケミカルエンジニヤリング. 46. 962-967 (2001)

[Publications] 須藤 雅夫: "イオン交換膜技術に関する最近の研究動向"日本海水学会誌. 55. 268-288 (2001)

[Publications] Keiichi Okajima: "Evaluation of metal-loaded activated carbon electrode for electrochemical capacitor prepared by Plasma CVD Method"Electrochemistry. 69. 428-430 (2001)

[Publications] Keiichi Okajima: "Platinum-loaded Carbon Electrochemical Capacitors Prepared by Plasma CVD Method"Advanced Batteries and Super Capacitors. ECSPV2001-21(in printing). (2002)

[Publications] 須藤 雅夫: "化学工学の進歩第35集「廃液の電解処理プロセス」"槇書店. 270 (2001)

須藤雅夫静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)

[Publications] 須藤雅夫: "電解酸化分解による廃水処理プロセス"ケミカルエンジニヤリング. 46. 962-967 (2001)

[Publications] 須藤雅夫: "イオン交換膜技術に関する最近の研究動向"日本海水学会誌. 55. 268-288 (2001)

[Publications] 須藤雅夫: "化学工学の進歩第35集「廃液の電解処理プロセス」"槇書店. 270 (2001)