シリカでの被覆を応用した燃料電池用Ｐｔアノード触媒のＣＯ被毒耐性向上

• 研究課題/領域番号: 23360359
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 竹中 壮 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10302936)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2013年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2011年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 燃料電池 / Ptアノード触媒 / CO被毒 / シリカ被覆 / 触媒 / 固体高分子型燃料電池 / Pt / 固体高分子形燃料電池 / 水素の酸化 / CO被毒耐性

研究概要

固体高分子形燃料電池の本格的普及に向けてPtアノード触媒のCO被毒耐性向上が求められている．本研究では炭素担持Pt触媒のシリカ層での被覆を応用し，Pt触媒のCO被毒耐性向上を試みた．Pt触媒を厚さ4，6および8 nm程度のシリカ層で被覆したところ，PtのCO被毒耐性が改善され，またシリカ層厚さが厚くなるにつれCO耐性は向上した．Ptとシリカ層との化学的な相互作用によりPtのCO耐性が改善されたと考えられる．またPt触媒の電極作用を修飾するために，様々な金属酸化物での被覆を試みた．その結果，前もってシリカ単原子層をPt触媒に析出させることで，種々の金属酸化物でPt触媒を被覆することに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Functinalzation of carbon nanotube- supported precious metal catalysts by coverage with metal oxide layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakae Takenaka and Masahiro Kishida
  • 雑誌名: Catal. Survey from Asia 巻: vol. 17 ページ: 71-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functinalzation of carbon nanotube-supported precious metal catalysts by coverage with metal oxide layers (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Takenaka, M. Kishida
  • 雑誌名: Catalysis Survey from Asia 巻: 17 ページ: 71-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] シリカでの被覆を応用した固体高分子形燃料電池用電極触媒の高機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中 壮
  • 雑誌名: 触媒 巻: 54 ページ: 184-189
  • NAID: 10030518600
• [雑誌論文] 固体高分子形燃料電池用Ptカソード触媒のPt使用量低減の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中 壮
  • 雑誌名: 日本機械学会 機械材料・材料加工部門ニュースレター 巻: 44 ページ: 11-12
• [学会発表] シリカ被覆 Pt アノード触媒のCO被毒耐性向上機構の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三上大輔, 松根英樹, 竹中 壮, 岸田昌浩
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学(秋田市)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] シリカ被覆Ptアノード触媒のCO被毒耐性向上因子の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三上大輔，松根英樹，竹中壮，岸田昌浩
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
• [学会発表] 金属酸化物層での被覆によるカーボンナノチューブ担持貴金属ナノ粒子触媒の高機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中 壮
  • 学会等名: 平成 24年度 触媒学会ナノ構造触媒研究会講演会 "ナノ構造触媒講演会 2012"
  • 発表場所: 京都テルサ(京都市)
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] 金属酸化物層での被覆による担持金属触媒の高機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中 壮
  • 学会等名: 第50回触媒研究懇談会
  • 発表場所: 安芸グランドホテル(広島県廿日市市)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] 金属酸化物層での被覆による担持金属触媒の高機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中 壮
  • 学会等名: 第50回触媒研究懇談会
  • 発表場所: 安芸グランドホテル
  • 招待講演
• [図書] 触媒の設計・反応制御事例集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹中壮，岸田昌浩
  • 出版者: 技術情報協会