| 研究課題/領域番号 |
05453192
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| 研究分野 |
エネルギー学一般・原子力学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松尾 拓 九州大学, 工学部, 教授 (30037725)
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| 研究分担者 |
米村 弘明 九州大学, 工学部, 助手 (40220769)
山田 淳 九州大学, 工学部, 助教授 (30136551)
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| キーワード | 半導体光触媒 / 酸化チタン / メタノール電池 / ナフィオン / 新型燃料電池 |
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| 研究概要 |
プロトン導電体としてアニオン性フッソ樹指であるナフィオンを用いる燃料電池はすでに完成した製品となっているが、燃料は精製された水素に限られる所に難点がある。本研究では、メタノールなどの有機物が、光照射された半導体表面の正孔に電子を供与すると共に自身はプロトンを放出して分解する事に着目し、燃料電池の電極触媒として半導体を使用した。
表面に白金を担持した酸化チタン粉末を低分子量のナフィオン溶液に懸濁させ、シート状ナフィオン膜上に展開、風乾した。この膜を二枚の白金メッシュで狭んで電極を構成した。酸化チタンを担持した陰極側に水とメタノールの1:1混合液体を置き、反対側は空気に接するようにして陰極側を超高圧水銀灯で照射したところ、両極の間に0.5mAに達する光電流が明確に観測された。混合液体中のメタノールの分率を増加させるにつれて電流値も大きくなるが、純メタノールでは白金を担持したナフィオン薄膜が溶解してしまうので混合には最適値があることが判明した。一方、陰極室の液体が水のみであれば電流はほとんど流れない。これらの事実から、光燃料電池の原理は実証されたと断定される。また、陽極室を水で満たすと電流は減少することも判明した。その他の因子については調査中である。今後、電極での光触媒活性を高めると共に、純有機溶媒に接しても破損しないナフィオン電極の開発に努力して、光燃料電池の基礎技術を確立する予定である。
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