2014 Fiscal Year Research-status Report
Project/Area Number |
25410007
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Research Institution | University of Yamanashi |
Principal Investigator |
脇坂 暢 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (40377601)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | Pt-Co合金単結晶 / 酸素還元反応 / 回転ディスク電極 |
Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画書に基づき、平成26年度は作製した合金単結晶の表面構造の解析を行い、触媒活性との関連を調査した。 合金単結晶の表面調製は水素雰囲気下で加熱冷却することで行った。水素雰囲気加熱により、Pt-Co(111)表面が、原子レベルで平滑な広いテラスと単原子ステップから構成されることをこれまでに走査型トンネル顕微鏡により明らかとしてきた。本年度は、Pt-Co合金単結晶の最表面合金組成と原子配列を明らかにするため、低エネルギーイオン散乱(LEIS) 並びに低速電子線回折(LEED)による解析を試みた。LEIS並びにLEED測定のため、水素雰囲気加熱処理後、外気に曝すことなく合金単結晶を超高真空に持ち込む機構を開発した。LEISから、Pt-Co合金単結晶(111)面、(100)面、(110)面共にPtスキン層が形成されていることが明らかとなった。また、LEED測定から、Ptスキン層の原子配列が(111)面、(100)面、(110)面共にバルク格子構造と同じ(1 x 1)を取ることが初めて明らかとなった。 これら水素雰囲気加熱処理によって形成されたPt-Co合金単結晶上のPtスキン層の酸素還元反応活性を、前年度までに確立させた回転ディスク電極法により精密に評価した。その結果、Pt3Co(111)面上のPtスキン層の酸素還元活性向上が他指数面のなかで飛びぬけて大きいことが明らかとなった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画通り、作製した合金単結晶の表面構造解析並びに酸素還元活性の評価を行うことができた。
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Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、合金触媒の性能向上メカニズムの解明を目指す。 (a)XPSを用いて、合金単結晶におけるPtの電子状態の変化を精密に測定する。 (b)Pt-Co合金単結晶の高い酸素還元活性を解析するため、電気化学光電子複合装置により表面吸着酸素種の解析を行い既報の単味Pt単結晶の結果と比較する。酸素還元反応中間体の測定が難しい場合は、窒素雰囲気下の表面酸化過程で生成する表面酸素種について詳細に検討を行う。
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Research Products
(5 results)