| 研究課題/領域番号 |
62550575
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
工業物理化学・複合材料
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
内島 俊雄 筑波大学, 物質工学系, 教授 (30010804)
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| 研究分担者 |
国森 公夫 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (60132990)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1987年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 電極触媒 / 触媒担体 / 炭化チタン / 炭素繊維 / 化学析出法 / 白金 / ニッケル / 金属分散度 / 溶融塩型燃料電池 / 化学折出法 |
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| 研究概要 |
高効率の化学エネルギー変換機器である溶融塩型燃料電池への利用を目指し、熱的・化学的に安定で高表面積かつ高い機能をもつ担持金属電極触媒を、新しい方法によって得ようとした。
その方法として、炭素繊維の表層をCVI(化学析出法)によりTiC被覆することを着想し、まずその実験的検討を行なった。原料として、ピッチ系、PAN系、レーヨン系など各種出発物質および熱処理温度の異なる10種類の炭素繊維を選び、ArをキャリアーガスとするH_2/TiCl_4混合ガスを導入して赤外線炉で加熱しつつ、温度、時間および分圧比を変えながら、TiCの生成條件を詳しく検討した。TiCの生成状態は、XRD、重量分析、化学分析のほか、SEM観察によって評価した。それらの結果、試料の製造履歴、とくに熱処理温度の影響を受けることが分かったが、すべての試料において、ほぼ1000°C前後以上の温度でTiC層生成の開始がみられた。反応の経時変化、温度および分圧に対する依存性、生成物の不定比組成(TiC0.8)などについても、多くの知見が得られた。
TiCの組織について、活性炭繊維の1種で、0.1μ程度のTiC細繊維が絡み合ったフェルト状の多孔質な構造が得られ、金属の担体として興味深いものと思われた。そこで、この試料にPtおよびNiを担持して、その分散度と熱的安定性を検討した。H_2PtCl_6の含浸による7%Pt/TiC//Cでは、0.6の高分散値が容易に得られ、H_2中500°Cまで安定であった。しかし、O_2中400°CでTiCの酸化とそれに伴なうPtのシンタリングがみられた。〔Ni(CN)_4〕^<-2>錯イオンの含浸による5%Ni/TiC//Cでは、分散度0.04が得られ、H_2中500°Cまで安定であった。Ptに比してなお低分散であるが、一般にNiの高分散化は極めて困難とされており、この結果は、一先ずの目標に近づいたものであると言える。
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