2005 Fiscal Year Annual Research Report
CO選択酸化触媒をハイブリッドした自浄機能を備えた燃料電池電極の開発研究
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17550136
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| Research Institution | Saitama Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 虔一 埼玉工業大学, 先端科学研究所, 特任教授 (00016718)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 正時 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (80005438)
巨 東英 埼玉工業大学, 工学部, 教授 (10255143)
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| Keywords | 一酸化炭素選択酸化 / 水素燃料 / 新触媒 / FeOx / Pt / TiO2触媒 / FeOx / Au / TiO2 |
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| Research Abstract |
水素燃料電池に使用するH2はCO濃度を10ppm以下にすることが求められている。そのため、多量の水素中のCOを選択的に酸化しCO2に変換する触媒が望まれる。我々は、1wt% Pt/TiO2触媒に100wt.%という多量の酸化鉄を被せることで高活性・高選択性触媒に変わることを発見し、特許を申請した。さらに同様の効果がAu/TiO2触媒にも起きることが見つかり、FeOxを100%被せることでFeOxAu/TiO2触媒は1wt% Pt/TiO2触媒よりはるかに高活性になることを見つけた。
これらの触媒を用いてハイブリッド電極を装着した燃料電池の基礎試験を試みた。
1 cn2のPt/C電極を装着した単セル電池を作り、この電極に上記の触媒をハイブリッドしてCOに対する自浄作用を調べた。まだ予備実験ではあるが数百ppmのCOを含むH2を用いても60-70%の発電効率が得られたので、さらに改良し1000ppmのCOに耐える電極を得ようと計画している。
一方、100wt.%という多量の酸化鉄を被せると何故水素中のCOの選択酸化反応に高活性・高選択性を示す触媒になるのかを調べ、活性の本質が明らかになった。FeOxを被せることにより、CO+O2反応がH2あるいはH2Oにより著しく加速されることが分り、さらにD2,D2Oによる同位体効果が出ることを見出した。
これらの結果から、この新触媒は通用のCO酸化反応とは異なる反応ルートで反応が起きていることが示唆され、この中間体を赤外分光により調べる予定である。
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Research Products
(6 results)
