帯電ナノ構造粒子の合成と静電沈着を利用した粒子配列制御による電極界面構造の構築

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18360370
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 谷口 泉 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00217126)
• Keywords: 静電噴霧沈着法 / ナノ構造粒子 / 白金担持カーボン / 静電噴霧熱分解法 / 電極触媒

Research Abstract

平成19年度は静電噴霧法による薄膜合成装置(現有設備)をナノ構造微粒子の合成を可能にするため、原料溶液微粒化セッションの後に管状の抵抗加熱炉を接続し、ナノ構造微粒子の合成を行った。高圧電源としては、交流高電圧電源を用いた。
合成実験は、エタノール溶液に塩化白金酸を溶解させ、さらに一次粒子径が100nm程度のカーボンブラックをその溶液に分散させて、原料溶液を調製した。この際、超音波を用いて凝集したカーボンブラックを分散させた。この溶液をシリンジポンプにより金属製ノズルに定常的に供給した。金属ノズルには交流の高電圧が印加されて、その先端にコーンジェットを形成させ、原料溶液をエアロゾル化させた。発生したエアロゾルは、同伴ガスにより高温の反応器に導入させ、白金担持カーボンナノ構造体粒子の合成を試みた。合成した粒子は、その結晶相の同定をXRDにより、粒子構造をSEMにより観察を行った。その結果、直流電源を用いた場合より、交流電源を用いた方が、生成した粒子の反応器のへの付着が少なかった。今回、分析に必要なサンプル量を確保するには、4時間程度、粒子の合成が必要であった。なお、合成した粒子の形態をSEM写真で観察したところ、カーボン表面に白金粒子が付着していることが観察された。来年度は、この成果を踏まえて、操作条件の最適化を行う。