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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体と真空技術を組み合わせた新規ナノ材料の創製と応用

Research Project

Project/Area Number 12J00381
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉井 一記  大阪大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC2)

Keywordsイオン液体 / 金属ナノ粒子 / カーボンナノチューブ / 燃料電池 / 電気化学 / 真空技術
Research Abstract

本研究は、イオン液体と真空技術を組み合わせた新規ナノ材料の創製と応用、特に金属ナノ粒子およびそれらを用いた複合材料の作製と電気化学的な応用を目的としている。イオン液体は、常温で液体の塩であり、不揮発性、不燃性、イオン伝導性を持つ、電気化学的・熱的に安定といった特異な物理化学的性質を持つため多くの研究が行われている。本年度の研究においては、金属ナノ粒子作製に影響を及ぼす因子を検討するために、新規なリン系カチオンを有するイオン液体を合成し、それらの物性評価を行うとともに、イオン液体-スパッタリング法への応用を行った。さらに、昨年度より行っている複合触媒の燃料電池用触媒としての耐久性評価を行った。
金属ナノ粒子作製に影響を及ぼす因子については、4種類の新たに合成したイオン液体を含む20種類以上のイオン液体を用いて調査を行ったところ、イオン液体の粘度や密度と粒径に相関があることが明らかになった。系統的にイオン液体種の影響を調べた前例はなく、本方法の発展には非常に意義深いものであると考えられる。
Ptナノ粒子担持炭素材料の燃料電池用電極触媒としての耐久性を評価すると、市販の燃料電池用電極触媒と比較して、大幅に耐久性が向上することが明らかになった。SWCNTだけでなく一般的な炭素材料であるカーボンブラックを用いた際でも、耐久性の向上がみられた。これはPtナノ粒子と炭素材料の間に存在しているイオン液体が結果に寄与していると考えられる。これらの結果は高耐久性の燃料電池カソード用触媒作製の新規なアプローチとして有用なものであると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

  • Research Products

    (3 results)

All 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Physicochemical Properties of Tri-n-butylalkylphosphonium Cation-Based Room-Temperature Ionic Liquids2013

    • Author(s)
      吉井一記
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 117 Pages: 15051-15059

    • DOI

      10.1021/jp406791a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオン液体を用いたPtナノ粒子担持炭素材料の作製2013

    • Author(s)
      吉井一記
    • Organizer
      第4回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-11-20
  • [Presentation] Physicochemical Properties of Novel Phosphonium Cation-Based Ionic Liquid and Their Use for Ionic Liauid-Snuttering Method2013

    • Author(s)
      吉井一記
    • Organizer
      Japan-Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2013
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • Year and Date
      2013-10-03

URL: 

Published: 2015-07-15  

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