電極触媒設計原理に関する基礎的研究

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61470078
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 本尾 哲 山梨大, 工学部, 教授 (40020276)
• 研究分担者: 柴田 正実 山梨大学, 工学部, 助手 (40115316) ; 古屋 長一 山梨大学, 工学部, 助教授 (70020485) ; 渡辺 政広 山梨大学, 工学部, 助教授 (00020412)
• キーワード: 白金単結晶 / ボルタモグラム / メタノール酸化 / 酸化チタン電極 / ad-atom / 光触媒作用 / アルデヒト / メタノール / 一酸化炭素 / ギ酸

研究概要

(1)a)単結晶面の吸着特性:白金単結晶の32の高指数面を調整した。これらの高指数面の水素、酸素吸着のボルタングラムを測定した。その結果から単結晶面に現れる吸着波ピークが7種あり、酸素、水素のそれらは互いに対応するものであることを明らかにした。これから、更に上記の高指数面は、stepped surfaceからなることが明らかになった。b)単結晶面の触媒活性:上記stepped surfacesのギ酸酸化反応に対する耐被毒性、メタノール酸化反応等に対する触媒活性を測定した。その結果、stepped surfacesのギ酸酸化反応に対する耐被毒性は、活性サイトの数、吸着水素の有無には依存せず、活性サイトの集合状態に依存することが明らかになった。メタノール酸化に対しては(110)面が最も活性があり、(100)面が最も活性が低いことを確認した。(2)化学的安定なTi【O_2】電極でまず研究を始めた。原子的分散状態にある白金ad-atem電極において【H_2】発生は、Opt〉0.3で金属白金と同等の活性が得られ、これに対する光照射効果はほとんどないこと、他方【O_2】発生では、光照射により【H_2】O分解による【O_2】発生反応が著しく賦活され、θpt=0.5で極大を示す火山型の関係が新たに見出された。これは、ad-atomによる半導体電極触媒設計に重要な指針を与える結果である。
(3)炭素鎮の異なるアルデヒドの白金多結晶電極上の酸化に対し、種々の、ad-atom効果を調べた。鎖長の如何にかかわらず、酸素吸着性ad-atomは賦活効果を示し、またそれ以外のad-atomにおいては、ad-atom占有サイト数に依存した賦活効果を示すこと、またこれらの効果は、鎖長の短いほど大きいことを見出した。

研究成果

• [文献書誌] Satoshi Motoo: Journal of Electroanalytical Electrochemistry. 197. 209-218 (1986)
• [文献書誌] Satoshi Motoo: Journal of Electroanalytical Chemistry.
• [文献書誌] Satoshi Motoo: Journal of Electroanalytical Chemistry.
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemitry. 206. 197-208 (1986)
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemistry.
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemstry.
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemistry. 202. 125-135 (1986)
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemistry. 199. 311-322 (1986)
• [文献書誌] Masahiro Watanabe: Journal of Electroanalytical Chemistry. 205. 125-133 (1986)
• [文献書誌] Masami Shibata: Journal of Electroanalytical Chemistry. 201. 23-32 (1986)
• [文献書誌] Masami Shibata: Journal of Electroanalytical Chemistry. 202. 137-146 (1986)
• [文献書誌] Masami Shibata: Journal of Electroanalytical Chemistry. 209. 151-158 (1986)