| 研究課題/領域番号 |
18560047
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 武蔵工業大学 |
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研究代表者 |
鳥山 保 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (40016176)
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| 研究分担者 |
高木 靖雄 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (90339531)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,450千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | PtFe合金微粒子 / 散乱X線メスバウアー分光 / 固体高分子形燃料電池 / カソード電極触媒 / 酸素還元作用 / 不規則型fcc結晶構造 / CV曲線 / アバランシェホトダイオード / 固体高分子型燃料電池 |
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| 研究概要 |
本年度の研究実績:
1)ポリオール法によるPtFe合金微粒子は、X線結晶解析(XRD)による結晶構造及び粒径の測定から、不規則型fccであり、平均粒径は3.1nmであった。Feの電子状態は、透過型メスバウアー分光(TMS)測定からは常温でアイソマーシフト(I.S.)+0.35mm/s、四重極分裂(Q.S.)0.85mm/sであり、外国の文献の値と一致した。
2)しかし、サイクリック・ボルタモグラム(CV曲線)測定から、触媒活性度は白金単味より弱いとの結果を得たので、XPSによりPt,Feの酸化状態を測定した結果、PtFe合金微粒子は有機配位子に囲まれたり、α-Fe_2O_3の殻に囲まれていると判断した。ここまでの結果はICAME2007(インド工科大・カンプル)に発表した。
3)Ar+4%H_2のガス雰囲気で約630℃で5minアニールを行ない、粒径は18nmまで増大した。XRD、TMSから、fct構造に変化していることが確認された。しかし、CV曲線の測定からは期待した触媒活性度は得られなかった。XPSによりFeの酸化状態を測定すると酸化していることが確認された。
4)湿式でないプラズマ・ガス凝縮クラスター堆積法よるPtFe合金微粒子の作製を名古屋工大、隅山兼治教授に依頼し、その組成、Feの電子状態をラザフォード散乱分光(RBS)、TMSにより調べた。α-Fe成分が27%含まれ、PtFe合金微粒子のI.S.、Q.S.はポリオール法と同じであることから、Feの酸化を防ぐ方法を検討している。
5)一方、デュイスブルグ大、ウルム大等の合同チームが湿式の化学的手法により作製したPtFe合金微粒子を水素プラズマに30min.晒すことにより、Feは還元されることを発表した。そこで、同様の試みを行い、XPSからFeが還元されることが確認された。現在そのPtFe合金微粒子の触媒活性度の測定に向けての研究を行っている。
6)磁場印加CXMS用にアバランシェホトダイオードにCsI(Tl)結晶の組合せ低エネルギーX線用検出器を作り、常温で14.4keVγ線を観測するまで到達したが、6.4keVのFeのKX-rayを観測するため、ペルチェ素子による冷却を試みている。
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