2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly active electrocatalysts for glycerol oxidation reaction and their application to direct glycerol fuel cell
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15H04162
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
井上 博史 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00213174)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | グリセリン酸化 / 直接型グリセリン燃料電池 / 電極触媒 / 完全酸化 / 白金 / 銀修飾白金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) PtとAg修飾Pt（Ag/Pt）電極上でのglycolate(GC)とoxalate(OX)（炭素数2）とformate(FO)（炭素数1）のサイクリックボルタモグラム（CV）（30℃）においてGCの酸化電流は非常に小さかったが、Ag/Pt電極では大幅に増大し、AgはGC酸化活性を大きく改善することが分かった。OXとFOの存在下でのPtとAg/Pt電極のCVは非存在下とほぼ等しかったので、両分子ともPtとAg/Pt電極上ではほとんど酸化されなかったと考えられる。Pt電極上では両分子とも吸着しなかったのに対し、Ag/Pt電極ではPt表面上に非常に安定に吸着していることが示唆された。
(2) C－C結合の開裂が起こりうるglycerate(GR)とmesoxalate(MX)の酸化活性と生成物分布に関する知見を得るため、PtとAg/Pt電極を用いたGRあるいはMXを含むアルカリ水溶液の定電位電解（60℃）を行った結果、両分子ともAg/Pt電極の方がPt電極より同じ電解時間での酸化電気量が大きいことが分かった。
(3) GRの定電位電解では、Pt電極での主生成物はtartronate(TN)で、OXとFOも副生した。TN生成の電流効率(CE(TN))はOX生成のそれの約6倍であった。Ag/Pt電極でも生成物分布は同じであったが、CE(TN)はやや減少し、CE(OX)がやや増加した。以上の結果よりC－C結合の開裂が起こることは分かったが、TN、OX、FOのいずれもPtおよびAg/Pt電極上でほとんど酸化されなかったことから、これ以上のcarbonateへの完全酸化は難しいと予想される。
(4) MXの定電位電解では、Pt電極での主生成物はOXで、少量のFOが副生した。この結果よりC－C結合の開裂が起こっていると考えられる。OXとFO生成の電流効率の合計は約67%であったが、残りはOXとともに生成するcarbonateによると考えられる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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