Mechanistic analysis of metallocomplex-based electrocatalysts

2017 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H03853
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Energy-related chemistry
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Yamazaki Shin-ichi 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80371087)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 泰 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (30357983) ; 田中 真悟 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (50357448) ; 朝日 将史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (90612169) ; 竹市 信彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (40357398) ; 多田 幸平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (70805621) ; 秋田 知樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電池技術研究部門, 研究グループ付 (80356344)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 電極触媒 / Rh / 走査プローブ顕微鏡 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 / 燃料電池 / アノード / ポルフィリン

Outline of Final Research Achievements

We analyzed a Rh porphyrin, which exhibits high electrocatalytic activity, on a carbon support by TEM, AFM, and first-principles calculation, and elucidated the distribution/configuration of the molecules. Direct TEM observation of a Rh porphyrin/carbon catalyst revealed the highly dispersed Rh atom on the surface of the carbon support. AFM observation of the Rh porphyrin on HOPG indicates that the molecule can be adsorbed on the support with “face-on” manner, however, the interaction between the molecule and HOPG is not rigid. The results are supported by the first-principles calculation. Based on these findings, we have developed excellent catalysts for the electro-oxidation of CO and glucose using Rh complexes.

Free Research Field

電気化学