1997 Fiscal Year Annual Research Report
二酸化炭素のメタン化用ガス拡散電極触媒の探索および活性発現機構の研究
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09650778
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
川嶋 朝日 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50005964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
幅崎 浩樹 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50208568)
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| Keywords | 二酸化炭素還元 / メタン化 / アモルファス合金電極 / 電極触媒 |
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| Research Abstract |
アモルファス合金を用いたガス拡散電極を作製する前段階として、まず、液体急冷により種々のアモルファスCu合金を作製し、CO_2還元反応に対する活性が高い最適組成を見い出すことを目的とした。そのため、単ロール法によりアモルファスCu-Zr,Cu-Ti合金を作製し、電極とした。比較のため純Cu(99.994%)電極を用いた。電解セルはアノード室とカソード室をナフィオン膜で仕切ったパイレックス製H型セルを、電解液には二酸化炭素を飽和した0.1M炭酸水素カリウム溶液を使用した。電解は定電位パルス電解を用いたが、比較のため一部通常の定電位電解も行った。電解時間は1時間とした。パルス電解はカソード電位Ec ; -1.3〜-2.0V(SCE),アノード電位Ea ; -0.3〜+0.2V(SCE)と変化させた。EcとEaの保持時間はともに5秒とした。還元生成物はガスクロマトグラフで分析した。
Cu電極を用いたCO_2還元生成物は主として水素、メタンおよびエチレンであった。メタンおよびエチレンの生成効率はアノードおよびカソード設定電位に大きく依存した。またメタンおよびエチレンの生成効率が最大を示す設定電位はカソードでは異なるがアノードではほぼ同じ電位依存性を示した。パルス電解の方が通常の定電位電解よりもメタンおよびエチレンの生成効率が高いことがわかった。今後アモルファス合金についても同様な実験を行い、CO_2還元生成効率を求める予定である。
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