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2015 年度 実績報告書

高効率を目指したカーボンナノチューブ/グラフェンベースの燃料電池触媒の構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J08220
研究機関九州大学

研究代表者

金 菜リン  九州大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワードfuel cell / graphene / catalyst / gold / non-platinum / polymer / ORR / polybenzimidazole
研究実績の概要

The development of a non-Pt electrocatalyst with a high performance for the oxygen reduction reaction (ORR) is one of the central issues in polymer electrolyte fuel cells science. Au-nanoparticles (Au-NPs) with a diameter of <2 nm are one of the promising substitutes of Pt-NPs; however, it is still
a challenge to synthesize such a small-sized Au-NPs with a narrow diameter distribution on a carbon support without using capping agents. We here describe a facile method to deposit uniform Au-NPs (diameter = 1.6 nm and 3.3 nm) on the stacked-graphene (<10 layers) coated with poly[2,2′-(2,6 pyridine)-5,5′-bibenzimidazole] without using any capping agents. The obtained Au-NPs exhibit an excellent ORR activity with the onset potential at -0.11 V and -0.09 V (vs. Ag/AgCl) for 1.6 nm and 3.3 nm, respectively. On the other hand, inhomogeneous Au-NPs with 4.6 nm in average diameter shows the onset potential at -0.15 V (vs. Ag/AgCl).

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件)

  • [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Massachusetts Institute of Technology
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Growth and Deposition of Au Nanoclusters on Polymer-wrapped Graphene and Their Oxygen Reduction Activity2016

    • 著者名/発表者名
      T. Fujigaya, C. R. Kim, Y.Hamasaki, N. Nakashima
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 21314

    • DOI

      10.1038/srep21314

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile Enhancement in CO-Tolerance of a Polymer-Coated Pt Electrocatalyst Supported on Carbon Black: Comparison between Vulcan and Ketjenblack2015

    • 著者名/発表者名
      Z. Yang, C. R. Kim, S. Hirata, T. Fujigaya, N. Nakashima
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 7 ページ: 15885-15891

    • DOI

      10.1021/acsami.5b03371

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In Situ Synthesis of Covalent Organic Frameworks (COFs) on Carbon Nanotubes and Graphenes by Sonochemical Reaction for CO2 Adsorbents2015

    • 著者名/発表者名
      J. Yoo, S. Lee, S. Hirata, C.R Kim, C. K. Lee, T. Shiraki, N. Nakashima, J. K. Shim
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 ページ: 560

    • DOI

      10.1246/cl.141194

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり

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公開日: 2016-12-27   更新日: 2022-02-03  

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