| 研究課題/領域番号 |
16K05883
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
矢野 啓 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (70402021)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 燃料電池 / Pt合金触媒 / 酸素還元反応 / 合金触媒 / 白金合金触媒 / 耐久性 / 触媒・化学プロセス / 新エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
PtM(M=Fe, Co, Ni)合金表面に数原子層のPtスキン(PtxAL)を被覆したPtxAL-PtM/C触媒が、PEFC作動条件下において高活性と高耐久性を両立することを見出してきた。その高い活性と耐久性の発現機構を解明するために、微細構造解析を行った。N2中で熱処理したPtCoN2-HT合金はL12型fcc(不規則)構造であった。他方、H2中で熱処理したPtCoH2-HT合金は、L10型fct(規則)構造となっていた。PtxAL-PtCo/Cでは、fct構造と僅かなfcc構造からなっており、コア合金がfct規則構造を維持したまま、fcc不規則構造のPtスキン層の形成が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案したPt層被覆復元合金触媒は、その作製法に特色を有する。これまでに提案されてきたコアシェル型の触媒調整法では、全ての微粒子にわたって正確に被覆制御可能な方法は無い。本研究では、コアとなる合金粒子サイズ、組成、分散状態を任意に制御し、Pt前駆体を含む水溶液中で攪拌、還元剤を投入するのみで、全ての粒子表面に均一にPt層を析出させることができる。よって、工業的に量合成が難しいとされてきたコアシェル型の金属粒子触媒の調整が容易となる点では社会的意義は高い。また、本研究成果は、全く新しい合金の相転換現象を立証し、構造的議論として活性と耐久性に結びつけることができ、学術的には新しい発見となる。
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