2019 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic properties of chalcogenide aerogels with high surface area
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16K05877
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
北沢 信章 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60272697)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非晶質カルコゲナイド / ゾルゲル法 / 水熱合成法 / 電気化学特性 / 水分解電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、カルコゲナイド錯体と金属イオンとの架橋反応を利用したゾルゲル法により、超高比表面積を有するバルク体の非晶質Co-Mo-S系カルコゲナイドを合成し、汚染物質除去のための吸着剤や触媒応用を目指した研究を行ってきた。しかしながら、当該研究期間内において超高比表面積を有するバルク体の合成と合成されたバルク体を用いた汚染物質吸着特性の評価が極めて困難であったことから、当初計画を一部変更して、非晶質Co-Mo-S系カルコゲナイドを用いた水素発生電極を創製し、その基礎的性質と水分解特性を明らかにすることを目的とした研究内容に変更した。
各種分光測定および電子顕微鏡観察の結果から、ゾルゲル法と凍結乾燥法の組み合わせによって合成された試料は、緻密な微構造を有する粉末状の非晶質体であり、出発組成を反映した化学組成を有していることが認められた。
スキージ法によって、フッ素ドープ酸化スズ基板上にペースト状試料を塗布、焼成することによって「目に見えるサイズ」のCo-Mo-S系カルコゲナイド電極を作製した。試料電極の基礎的性質および電気化学的性質を検討した結果、非晶質のCo-Mo-S系カルコゲナイドの水分解の活性は、結晶したCo-Mo-S系カルコゲナイドよりも高いことを見出した。水分解活性点を明らかにすることができなかったものの、Co-Mo-S系カルコゲナイドを用いた水分解電極は、強塩基性条件下においては白金に匹敵する低い水素過電圧を有することが認められた。
以上の研究結果から、ゾルゲル法によって合成された非晶質Co-Mo-S系カルコゲナイド粉末を用いて作製された水分解電極は、白金に代わる水素発生電極としての可能性を有していることが明らかとなった。
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