高効率硝酸イオン還元電極の精密設計と実用化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550175
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中田 耕 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 助教 (90250414)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 硝酸 / 還元 / 電気化学 / 赤外分光法 / 合金電極 / パラジウム / 白金 / ロジウム

研究概要

本研究では，Pd，Pt，Rhについて硝酸イオンの吸着状態と硝酸イオン還元活性との関係，スズを修飾した貴金属電極の還元活性向上の理由について考察した．赤外分光法による測定結果から，貴金属電極による硝酸イオン還元の活性種は，単座型に吸着した硝酸イオンであると考えられる．単座型硝酸イオンでは硝酸イオンの酸素に対してプロトン付加が起こりやすいため， N-Oの結合解離を誘起することによって還元が起こるものと考えられる．スズ修飾電極では，活性の増大はスズが硝酸イオンの酸素と相互作用することによってN-Oの結合解離が促進されることに起因するものと考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Reduction of nitrate on electrochemically pre-reduced tin-modified palladium electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: Md. Motahar Hossain, Kou Nakata, Toshikazu Kawaguchi, Katsuaki Shimazu
  • 雑誌名: Journal of Electroanalytical Chemistry 巻: 707 ページ: 59–65
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S157266571300369X
  • 査読あり
• [学会発表] Pd電極上における吸着N0の表面反応解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山木邦亮・中田耕・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: 北海道支部2013年夏季研究発表会
  • 発表場所: 北見工業大学(B12)
  • 年月日: 2013-07-20
• [学会発表] 赤外分光法による白金パラジウム電極上に吸着した硝酸イオンの吸着状態の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中田耕・Md.Motahar Hossain・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 東北大学(3D03)
  • 年月日: 2013-03-31
• [学会発表] Adsorption States and Reactivity of Nitric Oxide on Pd and Pd-based Binary Electrodes as Studied by Infrared Absorption Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: 山木邦亮・大久保彰訓・野谷邦治・中田耕・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: PRiME 2012 Meeting
  • 発表場所: ホノルルハワイ(A1 - General Student Poster Session 73)
  • 年月日: 2012-10-08
• [学会発表] Pd二元系電極における硝酸イオンおよび関連化合物の吸着挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山木邦亮・大久保彰訓・野谷邦治・中田耕・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: 電気化学会北海道支部第28回ライラックセミナー・第18回若手研究者交流会
  • 発表場所: 小樽おこばち山荘(28)
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] Infrared Absorption Spectroscopic Studies of Nitrate, Nitrite and Nitric Oxide Adsorbed on Platinum Electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: 中田耕・Farhana Rahman Rima・大津雅俊,嶋津克明
  • 学会等名: The 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ(Symposium 1)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Electrochemical reduction of nitrate on highly dispersed PtPd/Sn and PdPt/Sn catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: Hossaian Md. Motahar・中田耕・嶋津克明
  • 学会等名: 2011年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ(2G24)
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] 赤外分光法を用いたPdおよびCu/Pd電極上での亜硝酸イオンの吸着状態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山木邦亮・中田耕・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: 2011年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ(2M07)
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] 赤外分光法によるCu/Pd電極上の硝酸イオンの吸着状態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山木邦亮・中田耕・大津雅俊・嶋津克明
  • 学会等名: 北海道支部2011年夏季研究発表会
  • 発表場所: 室蘭工業大学(G08)
  • 年月日: 2011-07-23
• [学会発表] Electrocatalytic reduction of nitrate ions on highly dispersed PdPt/Snelectrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hossaian Md. Motahar・中田耕・嶋津克明
  • 学会等名: 北海道支部2011年夏季研究発表会
  • 発表場所: 室蘭工業大学(G05)
  • 年月日: 2011-07-23