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2007 年度 実績報告書

特異的な耐一酸化炭素被毒性を有する電極触媒の創製および低温型燃料電池への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17360358
研究機関大阪府立大学

研究代表者

井上 博史  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00213174)

研究分担者 野原 愼士  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (40326278)
樋口 栄次  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (80402022)
キーワードPt-Ni合金 / ナノ結晶 / PEFC / 電極触媒 / 水素酸化反応 / 耐CO被毒性 / 温度依存製
研究概要

本年度では、1mM PtCl_6^<2->を含む0.05M硫酸水溶液をNi基体上に滴下させることにより作製したPt-Ni/Ni電極の水素酸化活性に及ぼす温度の依存性について調べた。
回転ディスク電極法により水素酸化反応の対流ボルタモグラムを25、40、60℃で測定した。40℃での見かけの水素酸化電流密度は25℃でのそれに比べて約40%増加したが、測定温度をさらに60℃まで上げてもほとんど増加しなかった。この傾向はPt電極の場合と同じであった。Koutecky-Levichプロットから求めた反応電子数は温度によらず2となり、いずれも2電子酸化プロセスで進行することがわかった。また、Tafel勾配はいずれも30mV/decとなった。
COを前吸着させた場合、いずれの温度でも水素酸化電流は観測されたが、測定温度が高くなるほどCO吸着前後の水素酸化電流の差が小さくなり、Pt-Ni/Ni電極の耐CO被毒性は温度が高くなるほど高くなることがわかった。Koutecky-Levichプロットから求めた反応電子数はいずれも2より小さな値となり、測定温度が高くなるほど2に近づくことがわかった。2電子酸化プロセスで進行すると仮定したとき、60℃でのPt-Ni合金上のCOによる被覆率は約90%であると見積もられた。また、Tafel勾配はいずれの場合も30mV/decとなり、COの前吸着により水素酸化反応機構は変化しないことがわかった。
異なる濃度(0.5、2、5、10mM)のPtCl_6^<2->を含む0.05M硫酸水溶液から作製したPt-Ni/Ni電極でも水素酸化電流に及ぼすCO前吸着の有無の影響を調べた結果、2mM PtCl_6^<2->から作製した場合にCO前吸着の有無における水素酸化電流の差が最も小さく、この場合に最も耐CO被毒性に優れていることがわかった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Electrocatalysis of Pt-Loaded Tungsten/Tungsten Oxide Methanol Oxidation Reaction2007

    • 著者名/発表者名
      Tadahito Nakashima
    • 雑誌名

      ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine 8

      ページ: 535-543

    • 査読あり
  • [学会発表] 耐CO被毒性を有するPt-Ni/Ni合金電極触媒の水素酸化反応活性2007

    • 著者名/発表者名
      樋口 栄次
    • 学会等名
      第31回電解技術討論会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(浜松)
    • 年月日
      2007-11-22
  • [学会発表] Pt-Ni/Ni合金触媒の水素酸化活性の温度依存性2007

    • 著者名/発表者名
      家口 聖広
    • 学会等名
      第48回電池討論会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2007-11-13
  • [学会発表] CO-Tolerant Hydrogen Oxidatien Reaction Activity at Pt-Ni Alloys PrePared on Ni Substrate2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inoue
    • 学会等名
      212th EIectrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      Washington,USA
    • 年月日
      2007-10-09
  • [学会発表] PtNi/Ni合金触媒の水素酸化活性に及ぼすCO添加の影響2007

    • 著者名/発表者名
      家口 聖広
    • 学会等名
      第17回電極材料研究会
    • 発表場所
      埼玉大学(さいたま)
    • 年月日
      2007-07-19
  • [学会発表] Electrocatalytic Activity for Hydrogen Oxidation Reaction and CO Toler ance of Pt-NiAlloys PrePared on Ni Substrate2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inoue
    • 学会等名
      211th Electrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      Chicago,USA
    • 年月日
      2007-05-08
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka4/index-e.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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