2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19760514
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| Research Institution | Tohoku Institute of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 善大 Tohoku Institute of Technology, 工学部, 講師 (40398491)
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| Keywords | 電極触媒 / 海水電解 / 酸素発生 / 新エネルギー / CO_2リサイクル |
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| Research Abstract |
申請者が提案している『グローバル二酸化炭素リサイクル』の実現のためには、水素製造のさいの海水電解に酸素発生陽極の酸素発生過電圧の低減およびこの電極の中間層に用いるイリジウム(Ir)の低減はとても重要である。
アンチモン(Sb)を添加した電極を作製し、pH1の強酸性海水中での電気化学的特性、酸素発生効率および耐久性を調べ、この電極の可能性を検討した。Mn-Mo-Sn複酸化物にアンチモンを添加することにより、電極活物質の電子伝導性が上がり、酸素発生電位は低くなる。しかし、電極活物質中のアンチモンが直接海水にさらされると、塩素発生を引き起こすため、酸素発生効率が低下することがわかった。そこで、活性と耐久性を有するMn-Mo-Sn複酸化物を外層、Mn-Mo-Sn-Sb複酸化物を内層として複合化することにより、酸素過電圧が低くかつ酸素発生効率の高い電極を作製することができることが明らかとなった。
また、スズおよびアンチモンをIrO_2に加えた酸化物をチタン基板上に塗布したSn-Ir-Sb-O中間層電極を作製した。X線回折により、スズ、イリジウム、アンチモンは互いに固溶してルチル構造のSn_<1-x-y>IrxSbyO_<2+0.5y>と表される複酸化物となることがわかった。これに海水電解用陽極のMn-Mo-Sn複酸化物をアノード電着により形成した。この電極の電気化学的特性および酸素発生効率をこれまで用いていたIrO_2中間層の上に形成したMn-Mo-Sn複酸化物電極と比較検討した。
Sn_<1-x-y>hxSbyO_<2+0.5y>中間層とすることによって、中問層のイリジウム量をこれまでの70分の1以下におさえても、SnO_2の添加により長寿命の優れたMn-Mo-Sn複酸化物電極を作製し得ることが明らかとなった。
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