2010 Fiscal Year Annual Research Report
ガドリニウム添加セリアナノ粒子の合成とそのスピンコーティングによる電解質膜の作製
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22360331
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
足立 元明 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (40100177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 卓也 大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (90453141)
津久井 茂樹 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (40207353)
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| Keywords | ナノ粒子 / 燃料電池 / 電解質膜 / 噴霧熱分解 / 固体酸化物 |
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| Research Abstract |
本研究では、申請者らが最近発案し、その開発に成功したカーボンナノ粒子添加噴霧熱分解法を用いて次の条件を満足する燃料電池材料ナノ粒子の合成を行い、合成した粒子を用いスピンコーティングによる固体酸化物燃料電池薄膜の形成を試みる。初年度であるH22年度は、研究実施計画に基づき次の3点を実施した。
(1) 「カーボンナノ粒子添加噴霧熱分解装置」の改良:現有装置の反応管前部に余熱電気炉取り付け、反応管内径を2倍に、長さを1.5倍にし、キャリアガス流量を10L/minまで流すことができる装置を作製した。
(2) 改良装置の最適化:改良した装置の操作条件(反応管温度、余熱温度、キャリアガス流量、噴霧量、原料液濃度)を種々に変えて実験を行い、高結晶性Gd_<0.1>Ce_<0.9>O_<1.95>粒子が合成できることを、合成粒子のSEM観察およびXRD測定により確認した。また、最適な操作条件を明らかにした。
(3) 合成された粒子の液相分散:合成・捕集した多孔質Gd_<0.1>Ce_<0.9>O_<1.95>粒子を蒸留水に分散し、超音波破砕実験を行い、破砕前後の粒度分布の変化をDynamic Light Scattering(DLS)で測定した。破砕前粒径200～300nmの粒子が100nmにまで破砕されていたが、目標とする1次粒子径(約10nm)にまでは破砕できなった。カーボン粒子サイズ、添加量を変える、分散手法を変更するなどの対応が必要であることがわかった。
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Research Products
(7 results)
