分子／界面の構造機能解析に立脚した新規錯体系電極触媒の開発

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03853
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー関連化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 山崎 眞一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80371087)
• 研究分担者: 前田 泰 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (30357983) ; 田中 真悟 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (50357448) ; 朝日 将史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (90612169) ; 竹市 信彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (40357398) ; 多田 幸平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (70805621) ; 秋田 知樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電池技術研究部門, 研究グループ付 (80356344)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 電極触媒 / Rh / 走査プローブ顕微鏡 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 / 燃料電池 / アノード / ポルフィリン

研究成果の概要

高い電極触媒活性を有するRhポルフィリン分子と担体との界面をTEM・AFM・第一原理計算により解析し、界面における分子の配置・配向及び吸着構造の安定性を明らかにした。TEMによる実触媒の直接観察を行い、この錯体触媒ではRhが原子単位で分散していることを明らかにした。AFMによる観察から、分子はグラファイト面にface-on様式で吸着可能であるが、その吸着は強固ではないことが分かった。この結果は分子/界面の第一原理計算の結果からも支持される。得られた知見を基に、新規錯体系触媒の開発に取り組み、低過電圧CO酸化電極触媒及びグルコースの多電子酸化電極触媒を開発した。

自由記述の分野

電気化学