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金属間化合物-金属酸化物-炭素間の強い相互作用による高活性な電極触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870093
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
反応工学・プロセスシステム
研究機関群馬大学

研究代表者

石飛 宏和  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (00708406)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード直接エタノール燃料電池 / 電極触媒 / 金属間化合物 / カーボン担体 / 複合触媒 / 触媒活性 / カーボンナノファイバー / 濃度拡散 / 相互作用
研究成果の概要

本研究課題では,金属間化合物―金属酸化物―炭素間の相互作用に着目した触媒開発を行った.
電気化学測定により,白金鉛担持酸化チタン包埋カーボンナノファイバー(PtPb/TECNF)および,Pt/TECNF,Pt/C(市販触媒)について,0.5 Mエタノールの酸化活性を評価した.その結果,0.70 V vs. RHEにおける質量活性はPtPb/TECNFが最も高く,Pt/Cの約6倍の高い活性を示した.COストリッピング測定により,PtPb/TECNFは相互作用によるCO耐性の増加が示唆された.燃料電池試験ではPtPb/TECNFはPt/Cと比べて高い最大出力密度を示すことが明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO 2 for a direct ethanol fuel cell2017

    • 著者名/発表者名
      Ishitobi Hirokazu、Ino Yurina、Nakagawa Nobuyoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 42 号: 43 ページ: 26897-26904

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2017.09.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performances of Cathode Catalyst Layer with Carbon-Alloy Nanofiber in Different Length for Polymer Electrolyte Fuel Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Ayaka Ida, Shuhei Anayama, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 49 号: 12 ページ: 995-1001

    • DOI

      10.1252/jcej.16we068

    • NAID

      130005251313

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of the Impurities in Bioethanol on Current Density of a Direct Ethanol Fuel Cell2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Daiki Naito, Yurina Ino, Masaya Yajima, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 95 号: 10 ページ: 909-914

    • DOI

      10.3775/jie.95.909

    • NAID

      130005267677

    • ISSN
      0916-8753, 1882-6121
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced Catalytic Activity of Pt for Electrooxidation of Ethanol by using Silica-Carbon Composite as the Catalyst Support2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 698 ページ: 47-52

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.698.47

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced ethanol oxidation activity for a direct fuel cell with silica-carbon composite catalyst support2015

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 69 号: 17 ページ: 825-831

    • DOI

      10.1149/06917.0825ecst

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 直接エタノール燃料電池用のPtRh-セリア-C複合触媒の特性2018

    • 著者名/発表者名
      柿沼政貴,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      第20回化学工学会学生発表会(東京大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金属間化合物-金属酸化物-カーボン複合触媒によるエタノール電極酸化活性の促進2016

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,包多多,登丸紘行,中川紳好
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接エタノール燃料電池のためのSiO2含有CNF触媒担体2016

    • 著者名/発表者名
      井野友梨奈,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A performance advance of the direct ethanol fuel cell by using a silica-carbon composite support2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 学会等名
      International symposium of Innovative Materials for Energy Systems (IMPRES2016)
    • 発表場所
      Hotel Villa Diodoro (Taormina, Sicily, Italy)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔質ナノファイバーを実装した燃料電池用の電極触媒2016

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和
    • 学会等名
      平成28年度東京工業大学科学技術創成研究院 先導原子力研究所 研究交流・発表会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液供給型電池の電極設計に対する化学工学的アプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属間化合物PtPbを用いたエタノール酸化活性向上2016

    • 著者名/発表者名
      登丸紘行,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      第23回燃料電池シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属間化合物と複合担体の相互作用による燃料電池におけるエタノール酸化反応の促進2015

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,包多多,登丸紘行,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会群馬大会2015
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhanced Ethanol Oxidation Activity for a Direct Fuel Cell with Silica-Carbon Composite Catalyst Support2015

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 学会等名
      The ECS 228th Meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center (Phoenix, Arizona, United States)
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直接エタノール燃料電池における中間生成物に対する被毒耐性2015

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,内藤大樹,井野友梨奈,矢島雅也,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接エタノール形燃料電池のシリカ含有触媒担体によるCO2選択性2015

    • 著者名/発表者名
      井野友梨奈,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接燃料電池に用いるバイオエタノールの不純物が出力に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,内藤大樹,中川紳好
    • 学会等名
      分離技術会年会2015
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカ-カーボン系触媒担体を用いる燃料電池におけるエタノール酸化反応2015

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,井野友梨奈,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接エタノール燃料電池のシリカ含有触媒担体によるCO2選択性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      井野友梨奈,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第17回学生発表会
    • 発表場所
      八戸高等専門学校(青森県八戸市)
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転ディスク電極を用いたCNF触媒層の評2014

    • 著者名/発表者名
      吉田拓也,石飛宏和,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会新潟大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体高分子型燃料電池のカソードにおけるナノファイバー触媒層の構築による触媒層活性の向上2014

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,井田文佳,中川紳好
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Enhanced Ethanol Electro-oxidation by Silica-carbon Composite Catalyst Support for Fuel Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 学会等名
      The fourth international symposium on element innovation
    • 発表場所
      Gunma University, Kiryu, Gunma (Japan)
    • 年月日
      2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Material and Charge Transfer in the Fiber Catalyst Layer for Polymer Electrode Fuel Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi, Takuya Yoshida, and Nobuyoshi Nakagawa
    • 学会等名
      ECS 226th Meeting
    • 発表場所
      Cancun (Mexico)
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイバー状複合触媒を用いた直接エタノール燃料電池における反応速度の解析2014

    • 著者名/発表者名
      石飛宏和,矢島雅也,中川紳好
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Clarification of harmful impurities for direct methanol fuel cells2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishitobi
    • 学会等名
      The 8th Kyung Hee - Gunma Joint International Symposium on Green Energy for 21st Century
    • 発表場所
      Kiryu city performing arts center, Kiryu (Japan)
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究者が所属するグループの業績一覧ページ

    • URL

      http://nakagawa-noda.ees.st.gunma-u.ac.jp/nakalab_archive.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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