| 研究課題/領域番号 |
13134203
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
辰巳 敬 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (30101108)
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| 研究分担者 |
窪田 好浩 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (30283279)
吉武 英昭 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (20230716)
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| キーワード | エネルギー効率化 / 触媒・化学プロセス / ナノ材料 / 燃料電池 / メゾスコピック系 |
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| 研究概要 |
前年度に引き続き、メソポーラスシリカを型剤として各種の方法で合成したメソポーラスカーボンの構造解析を行い孔径窓や細孔の連結状態などに関する詳細な構造を明らかにした。そこでメソポーラスカーボンのミクロ細孔制御の精密化と白金担持法の開発、メソレベルでの白金粒子の分布の制御の試みを行った。ミクロ細孔制御に必要な高温条件では、グラファイト化が起こり、周期性メソ構造が崩壊することが明らかになった。そこで,石油ピッチを炭素源とすることにより低温でもグラファイト構造がやや発達したメソポーラスカーボンが合成できることが明らかになった。続いて、白金触媒担持法の開発を行い、細孔内での白金粒子の成長と細孔内外での高分散を可能にした。これらの電極は従来型の非細孔性炭素を基体とした場合よりも高い電極活性を示し、メソポーラスカーボンの電極基体としての優位性が明らかになった。また、カーボン材料開発と並行して、高価な白金を使わない触媒を開発するために酸化物複合触媒の開発も進めた。すなわち、カーボンナノチューブ表面に酸化スズ超微粒子を生成固定する方法を開発し、その表面に微量の白金を析出させる方法を開発し、電気化学的計測を行ったところ一酸化炭素による被毒が著しく減少し、触媒白金量を大幅に減らせる可能性が得られた。このように、メソ構造に敏感な白金担持法を開発し、細孔内での白金粒子の成長と細孔内外での高分散をわずかな担持条件の違いで可能にした。
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