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熱電変換型水素濃淡電池用電極触媒の乾式拡散法による調製

研究課題

研究課題/領域番号 09650862
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関東京理科大学

研究代表者

斉藤 泰和  東京理科大学, 工学部, 教授 (10010761)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード熱電変換型電池 / 水素濃淡電池 / 脱水素触媒電極 / 2-プロパノール脱水素 / 水素スピルオーバー能 / 高表面積炭素担体 / 乾式拡散調製法 / Pd-Ru複合金属触媒 / 金属パラジウム触媒 / 複合金属触媒 / パラジウム・ルテニウム / 乾式拡散法調製 / 調製前駆体錯体
研究概要

負電極触媒上で2-プロパノール脱水素、正極触媒上でアセトン水素化を進行させ、高分子電解質膜の両側に生じさせた水素濃度差から電力を得る熱電変換システムは、沸騰加熱下高いスピルオーバー能を示す炭素担持脱水素触媒がその開発の鍵を握っている。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム錯体を高表面積活性炭から窒素流通下170℃1h磁気撹拌して得た拡散法調製金属パラジウムは、径のよく揃ったナノサイズ粒子が炭素顆粒上に一様に分散していて、2-プロパノール脱水素活性も水素スピルオーバー能も優れたものであったが、触媒金属種はパラジウム単独ではなくそれにルテニウムを複合させると脱水素活性もスピルオーバー能もさらに向上することを見出したので、乾式拡散法による金属パラジウム微粒子へのルテニウムの複合化について詳しく検討した。
あらかじめ炭素顆粒上に一様に分散させたナノサイズパラジウム粒子を水素雰囲気下、トリルテニウムドデカカルボニル錯体とともに加熱撹拌し、配位子脱離を伴う分解と面心立方品パラジウムへのルテニウムの固溶合金化させると、2-プロパノール脱水素活性ならびに水素スピルオーバー能の顕著な向上が認められた。分子性金属錯体の乾式拡散法による複合化調製処理はこれ迄いくつかのバイメタリック触媒に対して試みられ、粒子レベルでの成分組成を制御することに成功してきたが、Pt-Ru系も新たに一例として加えることができた。
2-プロパノール/アセトン系ばかりでなく水素/アセトン系についても燃料電池としての機能特性が電子総合技術研究所エネルギー部で解析され、それぞれ電流-電圧曲線が求められている。活性化分極が小さい利点と開路起電力のなお小さい欠点が確認されたところである。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Meng, Shinoda, Saito: "Improvements on Thermal Efficiency of Chemical Heat Pump" Intren.J.Hydrogen Energy. 22・4. 361-367 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永井直宏・斉藤泰和: "液膜状態にある炭素担持2-プロパノール脱水素触媒の熱力学的特質" 水素エネルギーシステム. 23・1. 3-9 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小川忠之・木村純弘・斉藤泰和: "2-プロパノール/アセトン系熱駆動電池電極に用いるPd系脱水素触媒のスピルオーバー特性" 水素エネルギーシステム. 23・1. 10-15 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤泰和: "触媒反応のエクセルギー評価" エネルギー・資源. 19・5. 419-423 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保野・村上・坂口・斉藤: "乾式拡散法による金属クラスター錯体からの複合金属触媒の調製" 触媒. 40・6. 404-407 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hodoshima, Liu, Saito: "Hydrogen Storage & Transportation by Catalyst-assisted Reaction Pair" Intern.J.Hydrogen Energy. 24(in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤泰和(分担執筆): "光化学エネルギー変換 基礎と応用" アイピーシー, 446 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 御園生誠・斉藤泰和: "触媒化学" 丸善, 186 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永井直宏・斉藤泰和: "液膜状態にある炭素担持2-プロパノール脱水素触媒の熱力学的特質" 水素エネルギーシステム. 23・1. 3-9 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小川忠之・木村純弘・斉藤泰和: "2-プロパノール/アセトン系熱駆動電池電極の用いるPd系脱水素触媒のスピルオーバー特性" 水素エネルギーシステム. 23・1. 10-15 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤泰和: "触媒反応のエクセルギー評価" エネルギー・資源. 19・5. 419-423 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久保野・村上・坂口・斉藤: "乾式拡散法による金属クラスター錯体からの複合金属触媒の調製" 触媒. 40・6. 404-407 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hodoshima,Liu,Saito: "Hydrogen Storage & Transportation by Catalyst-assisted Reaction Pair" Intern.J.Hydrogen Energy. 24・(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 通沢・木村・斉藤・安藤・田中: "熱再生型燃料電池のためのアセトン水素化/2-プロパノール脱水素触媒の開発" 水素エネルギーシステム. 24・1(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Saito(分担執筆): "Hydrogen Energy Progress XII" Pergamon Press, 2760 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 御園生誠・斉藤泰和: "触媒化学" 丸善, 186 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nei.Meng: "Chemical Heat Pump Involving 2-Propond Dehydrogenation and Acotone Hydrogenation" Intern.J.Hydrogen Energy. 22・4. 361-368 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 劉,純山: "水素化脱水素反応対を用いる水素の長期間貯蔵・長距離輸送" 水素エネルギーシステム. 22・1. 27-32 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 永井,直宏: "乾式拡散法による鉄錯体を前駆体とした炭素担持白金-鉄複合触媒の調製" 触媒. 39・6. 474-477 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 永井,直宏: "液膜状態にある炭素担持2-プロパノール脱水素触媒の熱力学的特質" 水素エネルギーシステム. 23・1. 印刷中 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,Yasukazu: "Ultra-fine Particles" Noyes Publications, 447 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤,泰和: "光化学エネルギー変換" アイピーシー, 445 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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