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固体高分子形燃料電池のカソード側非白金触媒の候補として、それに必要とされる酸素還元活性の触媒作用が示すカーボンアロイが注目を浴びている。この合成方法として、炭化水素系ガスを主原料とした高周波放電非平衡プラズマを用いた化学的気相合成法に着目した。そして、より合成の可能性を高めるため、容量結合型より高い電子密度を実現できる、誘導結合型のプラズマ形式の化学気相合成装置を製作し、実験を行った。
カーボンアロイの合成を目指す実験を行うに当たり、炭化水素系ガスであるメタンよるプラズマにヘリウムを混合し、できるだけ高い圧力下でもプラズマを維持できる雰囲気を形成した。そして、誘導型プラズマを形成するコイル内に基板を設置し、材料合成を試みた。ヘリウム混合は原料ガス分圧を高め、ヘリウムを混合した時には炭素系材料の合成を確認することができた。特に、コイル内を流れる原料ガスの上流側で多くの合成を確認することができ（基板のみならず、反応容器壁面にも沈着）、コイルによって発生する電磁場の状態が、化学反応に影響を与えた結果であると考えられる。これらの結果は、本実験環境がカーボンアロイ合成に有利な条件を提供した可能性が高いことを示唆したものと考えられる。
また、本研究におけるプラズマ発生技術に関し、光触媒粒子による充填層を用いた誘電体バリア放電にも応用し、この時発生するプラズマを用いて、高ガス圧力でも高効率・高濃度のオゾン生成に効果があることを示すとともに、希ガス（ヘリウム、アルゴン）の混合によってよりその効果が向上することが明らかになった。さらには、カーボンアロイを固体高分子形燃料電池への適用を見据え、評価基準となる一般的な白金触媒を用いた固体高分子形燃料電池に、低濃度水素燃料を用いた場合の出力特性を調査し、この場合の低濃度水素燃料の適用限界を明らかにした。
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