JP2003024798A - 貴金属含有担持触媒およびその調製ためのプロセス - Google Patents

貴金属含有担持触媒およびその調製ためのプロセス

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】貴金属を含有する担持触媒とその調整プロセス
を提供する。 【解決手段】粉末化された担持材料上に貴金属を沈着し
乾燥後、１分未満の期間、１０００〜１８００℃で熱処
理し、合金として担持する。この触媒は、Ａｕ、Ａｇ、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓおよびそれらの合
金からなる群から選択される１以上の貴金属を含有し、
ここで、この貴金属粒子は、エックス線回折によって決
定される、２より大きな相対結晶化度および約２ｎｍと
約１０ｎｍとの間の平均粒径を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の分野）本発明は、貴金属含有担持
触媒およびその調製のためのプロセスを提供し、この担
持触媒は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｏｓおよびそれらの混合物からなる群から選択され
る貴金属を含む。
【０００２】（発明の背景）貴金属含有担持触媒は、多
くの工業分野（適用の２、３の分野のみを言及すると、
化学化合物の合成、内燃期間からの排出ガス中の有害物
質の変換、および燃料電池の電気触媒）で使用される。
【０００３】貴金属について、できる限り高度な触媒活
性を提供するために、貴金属は、１ｎｍと１５ｎｍとの
間の範囲の粒径を有する、できる限り高度な分散性で、
粒子担持材料の表面に適用されなければならない。しか
し、小さな粒径のみでは、高度な活性は保証されない。
従って、白金粒子中でほとんど発生されない結晶構造は
また、減少した触媒活性に導く。
【０００４】類似の考察がまた、合金触媒の合金形成の
質に当てはまる。規則正しい結晶構造を有する燃料電池
の三元合金触媒は、酸素の電気化学的還元のための触媒
活性を有し、この活性は、非合金化白金触媒の少なくと
も２倍大きな活性である。この触媒は、含浸によって合
金成分を担持材料上に沈着させることによって調製され
る。この合金を、窒素雰囲気下で１時間かけて９００℃
の熱処理によって形成した。
【０００５】担持触媒に使用される担持材料は、種々の
材料を含む。一般に、適用の分野に依存して、担持材料
の全ては、大きな比表面積（１０ｍ２／ｇより大きな、
いわゆるＢＥＴ表面積（ＤＩＮ６６１３２に従って、窒
素吸着によって測定される））を有する。燃料電池のた
めに、電気導電性の炭素材料が、触媒活性成分の担持体
として使用される。しかし、自動車排気触媒の場合にお
いて、酸化担持材料（例えば、活性な酸化アルミニウム
（例えば、酸化γ−アルミニウム）、珪酸アルミニウ
ム、ゼオライト、酸化チタン、酸化ジルコニウム、希土
類酸化物、およびそれらの混合物または混合酸化物）が
使用される。
【０００６】触媒活性成分の前駆体化合物は、これらの
材料の表面上に沈着され、そして続く熱処理のよって最
終の触媒活性形態に変換される。この最終の触媒中にお
ける触媒活性粒子の分布（分散）の粉末度、従って、触
媒プロセス利用可能な触媒金属表面積は、これらの２つ
のプロセス（沈着および熱処理）のために使用されたプ
ロセスおよび方法の型に決定的に依存する。
【０００７】種々のプロセスは、粉末化担持材料上の触
媒活性成分の沈着に関して開示している。これは、例え
ば、過剰の含浸溶液注入を含む。この場合において、触
媒活性成分の水性溶液は、この溶液の容積が担持材料の
水吸収容量よりも実質的に大きい場合、粉末化担持材料
に添加される。従って、厚手の糊のような粘度を有し、
例えば、８０℃〜１５０℃の高温のオーブン中で脱水さ
れた材料が、作製される。クロマトグラフィーの実施を
この材料の脱水中に行い、これにより、担持材料上の触
媒活性成分の非均一な分布に導き得る。
【０００８】細孔容量含浸のために、一定の量の溶媒
が、この溶媒に対して、担持材料の約７０〜１１０％の
吸収容量に対応する、触媒活性成分を溶解させるために
使用される。この溶媒は、一般に水である。この溶媒
は、例えば、タンクの周りで回転する担持材料上にスプ
レーすることによって、可能な限り均一に分配される。
この担持材料上の全溶液の分配後、この担持材料は、水
を含有するにも係わらず、さらに自由に流れる。クロマ
トグラフィーの実施が、細孔容量含浸を使用することで
ほぼ避けられ得る。この方法は、通常、上記の過剰の溶
媒を使用することで含浸プロセスよりも良好な結果を提
供する。
【０００９】いわゆる、溶液からの均質な沈着のための
プロセスに関して、この担持材料は、例えば、水中でま
ず懸濁される。次いで、触媒活性成分の前駆体化合物の
水性溶液を、一定に攪拌した状態のキャピラリー注入を
使用して添加される。キャピラリー注入は、キャピラリ
ーを使用する、担持材料の懸濁液の表面下への、溶液の
穏やかな添加として理解される。懸濁液の全体積にわた
る、前駆体化合物の可能な限り高速でかつ均質な分配
は、激しい攪拌および穏やかな添加によって保証される
べきと意図される。ここで、前駆体化合物のいくらかの
吸収、従って、結晶種の形成は、担持材料の表面で生じ
る。この吸収の範囲は、担持材料と前駆体化合物との組
合せに依存する。担持材料上での前駆体化合物の十分な
吸収を保証しない材料の組み合わせを用いるか、または
担持材料への触媒活性成分の化学的固定化が所望される
場合、この前駆体化合物は、担持材料の懸濁液中への、
塩基のキャピラリー注入によって、担持材料上に沈殿さ
れ得る。
【００１０】触媒材料の調製を完了するために、触媒活
性成分でコーティングされた担持材料は、続く熱処理に
供せられ、この熱処理により、触媒活性成分の前駆体
を、触媒活性形態に変換し、そして必要に応じて合金の
形成に導く。３００℃より高く１０００℃までの温度お
よび０．５〜３時間の処理時間が、この熱処理に必要と
される。代表的に、バッチプロセスが、この熱処理のた
めに使用され、このプロセスにおいて、触媒材料が塊に
され、そして貴金属粒子が、長い熱処理時間および発生
する焼結効果に起因して粗砕となる。５０ｎｍ以上の貴
金属粒子は、この方法において生じ得る。合金を形成す
るために、９００℃より高い温度および少なくとも０．
５時間の処理温度が、通常、必要とされ、ここで、焼結
に起因する過剰な粒子の成長の危険性が存在する。
【００１１】しかし、この触媒が、高度な触媒活性を保
証するために、担持体上に可能な限り広い表面積（すな
わち、大きな分散）を有することが、重要である。貴金
属に関して、２０ｎｍより大きな平均粒径を有する触媒
は、通常、それほど活性ではない。
【００１２】公知の処理プロセスを使用する、触媒でコ
ーティングされた担持材料は、十分発達した結晶または
合金構造と貴金属粒子の小さな平均粒子直径の相反する
要求を同時に満たさない。
【００１３】粉末化物質の熱処理のための代替のプロセ
スにおいて、粉末化物質は、高温のフローリアクター中
で処理される。このフローリアクター中での処理温度
は、１０００℃より高くてもよい。この処理時間は、
０．０１秒と２、３分との間で変化され得る。最後に、
次いで、分散された貴金属は、例えば、酸化アルミニウ
ム上に沈着され得る。
【００１４】うず巻バーナーまたは層流（ｌａｍｉｎａ
ｒ）バーナーを、本質的な熱供給源として使用すること
もまた、提案されている。従って、このプロセスは、酸
化雰囲気下で実施され、そして燃料電池のために使用さ
れる材料として、炭素（グラファイト、カーボンブラッ
ク）から作製された担持材料上に触媒を調製するのに適
さない。このカーボンブラック担持体は、酸化され、そ
していくらかは、燃焼される。
【００１５】上記に基づいて、高度な結晶性または十分
に発達した合金構造を有する貴金属含有担持触媒を調製
するための方法の必要性が、当該分野において存在す
る。小さな粒径および高度な分散性を有する、貴金属含
有担持触媒の必要性も存在する。
【００１６】（発明の要旨） １．貴金属含有担持触媒であって、該担持触媒は、粉末
化担持材料上に貴金属粒子の形態で沈着された、Ａｕ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓおよびそれ
らの合金からなる群から選択される１以上の貴金属を含
み、ここで、該貴金属粒子は、Ｘ線回折によって決定さ
れる、２より大きな相対結晶化度および約２ｎｍと約１
０ｎｍとの間の平均粒径を有する、貴金属含有担持触
媒。
【００１７】２．Ｘ線回折によって決定される、前記相
対結晶化度が、５より大きい、項目１に記載に記載され
る担持触媒。
【００１８】３．項目１に記載される担持触媒であっ
て、前記担持材料が、カーボンブラック、グラファイ
ト、活性炭および繊維状の黒鉛ナノチューブからなる群
から選択される、炭素含有材料である、担持触媒。
【００１９】４．項目１に記載される担持触媒であっ
て、前記担持材料が、活性な酸化アルミニウム、珪酸ア
ルミニウム、ゼオライト、酸化チタン、酸化ジルコニウ
ム、希土類酸化物、およびそれらの混合物からなる群か
ら選択される、酸化材料である、担持触媒。
【００２０】５．項目３に記載される担持触媒であっ
て、前記貴金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選択さ
れる少なくとも１つの卑金属と混ぜて合金にされる、担
持触媒。
【００２１】６．項目３に記載される担持触媒であっ
て、前記担持触媒は、担持材料およびＰｔの全重量に基
づいて、５重量％と８０重量％との間の濃度で、少なく
とも４０ｍ２／ｇの表面積を有するカーボンブラック上
のＰｔを含む、担持触媒。
【００２２】７．項目３に記載される担持触媒であっ
て、前記担持触媒は、担持材料およびＰｔの全重量に基
づいて、５重量％と８０重量％との間の濃度で、少なく
とも４０ｍ２／ｇの表面積を有するカーボンブラック上
のＰｔ／Ｒｕ合金を含み、ここで、Ｐｔ対Ｒｕの原子比
が、５：１と１：５との間である、担持触媒。
【００２３】８．低温燃料電池のためのアノードまたは
カソード触媒として、項目１に記載される触媒を使用す
る方法。
【００２４】９．内燃機関からの排出ガスの処理のため
の触媒として、項目１に記載される触媒を使用する方
法。
【００２５】１０．項目１に記載される担持触媒を調製
するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：細
孔容量含浸を使用して、貴金属の前駆体でコーティング
された担持材料を提供する工程；該担持材料を乾燥する
工程；および１分未満の期間、１０００℃と１８００℃
との間の温度で、該乾燥した担持材料を熱処理する工
程、を包含し、ここで、結晶化および該合金が、発生さ
れる、プロセス。
【００２６】１１．項目１に記載される担持触媒を調製
するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：溶
液から均質沈着を使用して、貴金属の前駆体でコーティ
ングされた担持材料を提供する工程；該担持材料を乾燥
する工程；および１分未満の期間、１０００℃と１８０
０℃との間の温度で、該乾燥した担持材料を熱処理する
工程、を包含し、ここで、結晶化および該合金が、発生
される、プロセス。
【００２７】１２．熱処理に必要な熱エネルギーが、放
射によって前記担持材料に移動される、項目１１に記載
されるプロセス。
【００２８】１３．項目１１に記載されるプロセスであ
って、前記貴金属でコーティングされた前記担持材料
は、加熱されたリアクターを通過する、約３００℃と５
００℃との間の温度の不活性なキャリアガスストリーム
中で連続的に分散され、そして該リアクターを出た後、
迅速に冷却され、次いで該キャリアガスストリームから
分離される、プロセス。
【００２９】１４．項目１３に記載されるプロセスであ
って、前記不活性ガスストリームおよび担持材料が、不
活性ガスおよび冷却ガス、またはガスの混合物を前記キ
ャリアガスストリームと混合することによって、５００
℃未満の温度まで冷却される、プロセス。
【００３０】１５．項目１に記載される担持触媒を調製
するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：該
担持触媒の前駆体を提供する工程；および１分未満の期
間、１０００℃と１８００℃との間の温度で、該前駆体
を熱処理する工程、を包含し、該前駆体は、該担持材料
の表面上に、１ｎｍと１０ｎｍとの間の平均粒径を有す
る、１以上の触媒活性貴金属を有する、プロセス。
【００３１】本発明は、粉末化担持材料上にＡｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓの一つ以上の
貴金属またはこれらの金属の１以上の合金を含む貴金属
含有担持触媒を、提供する。この担持触媒は、担持材料
上に沈着された貴金属の粒子を含み、この貴金属は、２
より大きく、好ましくは、５より大きく、そして２ｎｍ
と１０ｎｍとの間の平均粒径の、Ｘ線回折により決定さ
れる相対結晶化度Ｃｘを有する。
【００３２】本発明のよりよい理解のために、他のおよ
びさらなる利点および実施形態と共に、参照が、実施例
と組合せた以下の記載、添付の特許請求の範囲に記載さ
れる範囲に対してなされる。
【００３３】（発明の詳細な説明）本発明は、ここで、
好ましい実施形態と共に記載される。これらの実施形態
は、本発明の理解を助けるために示され、そしていずれ
の様式でも本発明を制限することは意図せず、制限する
とみなされるべきではない。この開示を読むと当業者に
明らかになり得る全ての代替、変更および等価物は、本
発明の精神および範囲内に含まれる。
【００３４】本開示は、貴金属含有担持触媒を調製する
説明書ではなく、当業者に公知の基礎的な概念は、詳細
に記載されていない。
【００３５】本発明に従う触媒は、以下に記載される熱
処理に起因して、非常に高い結晶性を有する。相対結晶
化度Ｃｘ（これは、Ｘ線測定によって決定され得る）
は、結晶性の定量的な決定のために本発明によって導入
された。これは、以下の式（Ｉ）によって定義される：
【００３６】
【数１】 相対結晶化度は、粉末サンプル（Ｓｔｏｅ Ｃｏ．製の
粉末回折計、銅Ｋα照射）のＸ線測定によって決定され
る。式（Ｉ）において、Ｉｘは、触媒サンプルからの比
回折反射（カウントで測定）の強度を表す。例えば、白
金の場合では、（ｈｋｌ １１１）反射が測定され、こ
れは酸素の還元についての高い電気化学的活性の尺度と
みなされ得る。Ｉａは、この触媒サンプルと同じ組成物
を用いるＸ線アモルファス標準のＸ線回折の強度であ
り、ここで、サンプルからのＸ線回折反射の強度は、こ
のサンプルと同じ角度で決定される。炭素担持白金サン
プルの場合では、このアモルファス標準は、２ｎｍ未満
の白金の粒径を有する材料（これはもはやいずれのＸ線
回折反射も示さない）である。
【００３７】触媒の意図された用途に依存して、異なる
担持材料が使用され得る。燃料電池におけるアノード触
媒またはカソード触媒として使用するために、通常、カ
ーボンブラック、グラファイト、活性炭および繊維状の
グラファイトナノチューブの群由来の炭素に基づく電気
伝導性の担持材料が使用される。一方で、車の排気ガス
触媒について、活性酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニ
ウム、ゼオライト、酸化チタン、酸化ジルコニウム、希
土類酸化物、またはそれらの混合物もしくは混合酸化物
の群由来の酸化材料が使用される。さらに、この触媒に
おける貴金属はまた、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎ族由来の少なくとも１
つの卑金属と合金化され得る。これらの卑金属は助触媒
として作用し、すなわち、これらは貴金属の触媒効果を
改変する。
【００３８】本発明に従う触媒は、特に好ましくは、燃
料電池におけるアノード触媒またはカソード触媒として
使用するために適切である。例えば、これは、カソード
触媒として、担持材料および白金の総重量に対して５重
量％と８０重量％との間の濃度のカーボンブラック担持
白金を有する。一方で、アノード触媒として、担持材料
および合金の総重量に対して５重量％と８０重量％との
間の濃度のカーボンブラック担持ＣＯ耐性Ｐｔ／Ｒｕ合
金が使用され、ここで、Ｐｔ対Ｒｕの原子比は、５：１
と１：５との間である。これらの用途を意図される担持
材料であるカーボンブラックは、少なくとも４０ｍ２／
ｇの表面積を有する。
【００３９】本発明に従う触媒の必須の特徴は、結晶化
度および粒径についての要件が同時に満たされることで
ある。燃料電池の触媒としておよび内燃機関の排気ガス
処理のために使用される場合、本発明の触媒は優れた特
性を示す。
【００４０】これらの要件は、以下の工程が調製の間に
行われる場合に満たされ得る。第１に、形成される貴金
属粒子が１０ｎｍより大きくならないような様式で、担
持材料への貴金属の沈着を保証する必要がある。この条
件は例えば、細孔容量の含浸または溶液による均一な沈
着を使用して適合され得ることが見出された。溶液によ
る均一な沈着の場合では、被覆された担持材料はこの溶
液から分離され、乾燥され、そして必要に応じて穏やか
なか焼に供され、このか焼は貴金属粒子の粒径の実質的
な増加が起こらないような様式で行われる。結晶性およ
び必要に応じて合金生成を増加するためにさらに熱処理
に供されなければならない触媒の前駆体は、このように
して得られる。細孔容量含浸の場合では、含浸した材料
は、さらなる乾燥工程およびか焼工程を行うことなく、
さらなる熱処理のための前駆体として直接使用され得
る。
【００４１】この触媒の前駆体の続く熱処理は、相対結
晶化度および平均粒径に関する要件が満たされることを
保証しなければならない。この触媒の前駆体が、１分未
満の間、１０００℃と１８００℃との間の温度で簡単な
熱処理に供される場合に、このことが可能であることが
見出された。
【００４２】熱処理に必要な熱エネルギーは、好ましく
は、照射によって担持材料に伝達されるべきである。こ
の手順により、担持材料中の粒子の迅速な加熱が可能と
なる。照射加熱は、炭素含有担持材料（例えば、カーボ
ンブラックまたは活性炭）の場合に特に好ましい。これ
らの材料は、入射熱放射をほとんど完全に吸収し、従っ
て特に迅速に加熱する。
【００４３】担持材料の熱処理を行うために、これは第
１に、３００℃と５００℃との間の温度まで加熱された
不活性なキャリアガス中に連続的に分散される。キャリ
アガスを予め加熱することは、貴金属粒子のサイズの実
質的な増加が起こらない温度に制限される必要がある。
次いで、このガス流は反応管に通される。この管壁の温
度は、外部加熱システムによって１０００〜１８００℃
の所望の処理温度に維持される。キャリアガスの流量
は、反応管を通る通過の持続時間が数秒から１分以下の
範囲であるように選択される。この滞留時間は、担持材
料の実際の加熱が、放射熱の伝達の結果によって、かつ
キャリアガスによる管壁からの熱伝導によって小さな程
度までだけ起こるように短く保たれる。適切な滞留時間
（これは以下で処理時間とも呼ばれる）は、１分までの
量であり得、好ましくは、０．１秒と２０秒との間で選
択され、そして最も好ましくは、０．５秒と１０秒との
間で選択される。
【００４４】放射熱の供給による担持材料の粒子の加熱
は、キャリアガスによる熱の伝達により可能な加熱より
も実質的により迅速に起こる。反応管を出た後、この担
持材料およびキャリアガスは、過剰な結晶の成長を防止
するために、約５００℃未満の温度に迅速に冷却され
る。その後、このようにして調製された触媒材料は、キ
ャリアガス流から分離され、そして後の使用のために回
収される。
【００４５】触媒前駆体の処理温度までの非常に急激な
加熱、続く非常に短い処理時間のみの後の冷却に起因し
て、良好な結晶性または合金構造が貴金属粒子内で生じ
得るが、担持材料の表面上の拡散に起因する過剰な粒子
成長が抑制されることが保証される。短い処理時間と
は、従来のか焼に使用される温度より実質的に高い処理
温度の使用が可能であることを意味する。この高い処理
温度は、有利な様式で、貴金属粒子の結晶構造が生じる
速度に作用する。
【００４６】図は、本発明に従う触媒を調製するため
に、触媒前駆体の熱処理のために可能な装置の主な設計
を示す。触媒前駆体は出発材料（１）であり、そしてガ
ス分散機（２）に連続的に供給される。粉末の出発物質
を分散させるために、この分散機には、不活性分散ガス
（３）（一般的に、窒素）が供給される。この分散機を
出た後、出発物質で充填された分散ガスはいわゆるキャ
リアガス（６）（これはこの混合プロセスの前に、混合
後の固体／気体分散物の温度が約３５０℃と５００℃と
の間になる様な程度まで加熱ユニット（７）で加熱され
ている）と混合される。この温度において、この固体／
気体分散物は、反応管（４）（これは、加熱デバイス
（５）によって、１０００℃と１８００℃との間の所望
の処理温度まで外側から加熱されている）に入る。加え
られるキャリアガスの流量は、反応管の寸法を考慮に入
れて、出発物質の所望の処理時間が反応管の内側で得ら
れるような流量である。この反応管を出た後、このキャ
リアガス流および出発物質は、迅速に冷却したユニット
（８）に入り、ここでこの処理された出発物質は、例え
ば、窒素（９）を吹き付けられることによって、約５０
０℃未満の温度まで非常に迅速に冷却される。最後に、
フィルターユニット（１０）において、最終的な触媒材
料が、キャリアガスから分離され、そして生成物（１
１）として排出される。
【００４７】反応管内の出発物質の短い滞留時間に起因
して、気相を介する熱伝達に起因する熱のわずかな伝達
しかない。さらに、出発物質は、反応管の壁からの放射
熱によって非常に迅速に加熱されるに過ぎず、従って、
再び非常に迅速に冷却され得る。空気の導入をさけるた
めに、わずかに過剰な圧力が装置全体の内側で維持され
る。
【００４８】記載される短時間の熱処理の結果として、
貴金属粒子の粒径は、ほんのわずかだけ拡大する。従来
のロータリーキルンでの熱処理またはチャンバキルンで
のバッチ式の熱処理に起因して、記載される装置を用い
て達成されるような短い処理時間は、現実化され得な
い。さらに、処理される物品が皿、バットまたは他の容
器に導入される従来の熱処理と比較して、触媒材料の凝
集および固化は実質的により小さい。これは、キャリア
ガスの連続的な流れに触媒を分散することによって達成
される。
【００４９】本発明に従う触媒は、特定の熱処理プロセ
スに起因して、わずか１５ｎｍ未満、好ましくは１０ｎ
ｍ未満の小さな平均粒径を有する。これらの金属の比表
面積は、２０〜２００ｍ２／ｇの範囲内である。同時
に、これらは高度な結晶性を有する。上記で定義される
相対結晶化度Ｃｘを決定することにより示されるよう
に、これは２の因子、より一般的には５の因子であり、
従来の触媒の相対結晶化度より大きい。
【００５０】本発明に従う結晶の用途の好ましい領域
は、燃料電池のアノード触媒またはカソード触媒として
のその使用である。ＰＥＭ燃料電池（ポリマー電解質膜
燃料電池）において、導電性担持材料（主に、カーボン
ブラックまたはグラファイト）上の白金および白金合金
は、アノード触媒およびカソード触媒として使用され
る。貴金属の濃度は、触媒の総重量に対して１０重量％
と８０重量％との間である。
【００５１】ＰＥＭ燃料電池（ポリマー電解質膜燃料電
池）のアノード側についてカーボンブラック担持白金／
ルテニウム触媒が一般的に使用される。白金／ルテニウ
ムの比は、Ｐｔ／Ｒｕ＝５：１〜１：５（原子比）の範
囲であり、ここで、水との電気化学的酸化還元反応
（「スピルオーバー効果（ｓｐｉｌｌ ｏｖｅｒ ｅｆ
ｆｅｃｔ）」において、ルテニウムは白金触媒のＣＯ毒
作用を軽減する。一酸化炭素含有水素混合物は、改質油
で作動する燃料電池の場合に使用される。
【００５２】ＰｔＲｕ電気触媒は、この領域に関する従
来技術において長い間知られている。ＰｔＲｕ電気触媒
の材料を調整するために、費用のかかるバッチプロセス
が使用され、ここで触媒粒子のサイズは増加する。
【００５３】ＰＥＭ燃料電池のカソード側について、好
ましくは、２０〜８０重量％のＰｔ装荷を有する純粋な
Ｐｔ触媒が使用される。しかし、白金と卑金属（ＢＭ）
（例えば、クロム、タングステン、ニッケル、銅または
コバルト）との合金もまた使用される。ここで添加され
る量は一般的に、Ｐｔ／ＢＭ＝５：１〜１：５（原子
比）の範囲である。
【００５４】本発明に従うアノード触媒を用いる場合、
ＰｔＲｕ／Ｃに基づいて、高い結晶性により、結晶表面
における一酸化炭素の吸着は減少し、従って、毒性が減
少する傾向にある。従って、この触媒は、一酸化炭素に
対する高い耐性を有する。
【００５５】純粋な白金触媒が使用される燃料電池のカ
ソード側において、酸素還元反応（ＯＲＲ）のための触
媒の活性は、白金結晶中の結晶子平面の数によって決定
される。従って、Ｐｔ電気触媒の活性を増加するため
に、Ｐｔの表面積を単に最大にするだけでは不十分であ
る。むしろ、白金原子の総数に比例して、（１００）、
（１１０）および（１１１）白金表面原子の割合を最大
にするために、大きなＰｔ表面積と共に高い結晶性を達
成することが必要である。この要件は、本発明に従う触
媒によって理想的な様式で満たされる。従って、本発明
の触媒は、低温燃料電池（ＰＥＭＦＣ、ＤＭＦＣ、ＰＡ
ＦＣ）における使用に特に適切である。
【００５６】本発明を一般的に記載してきたが、本発明
は、以下の実施例を参照してより容易に理解され得る。
以下の実施例は、例示の目的で提供され、特定されない
限り本発明を限定することは意図されない。
【００５７】（実施例）以下の実施例は、本発明を皿に
説明することが企図される。
【００５８】（実施例１：ＰＥＭ燃料電池用のアノード
触媒）２ｋｇのカーボンブラック担持電気触媒（貴金属
装荷 Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ７２上の２６．４重量％ 白
金および１３．６重量％ ルテニウム、原子比 Ｐｔ：
Ｒｕ＝１：１、米国特許第６，００７，９３４号に従っ
て調製した）を、薬用天秤を使用してガス分配機に計り
入れ、そして、分散ガスとして窒素を用いて微細に分散
させる。次いで、この触媒を、３５０℃に予め加熱した
窒素流中で、反応管に移す。 （プロセスパラメーター：） キャリアガス： 窒素 キャリアガスの量： ８ｍ３／時間（窒素） 温度（キャリアガス）： ３５０℃ 処理温度： １３００℃ 処理時間： ３秒（約） 測定した量： １１０ｇ／時間。
【００５９】この処理した触媒を、即時冷却ユニットで
窒素を用いて冷却し、そしてフィルターユニットで回収
する。プロセス制御システムを使用して、パラメーター
を調節し、そしてこれらのパラメーターをモニタリング
する。
【００６０】このように処理した触媒は、以下の特性を
有する： Ｘ線測定（反射 ｈｋｌ １１１、２θ、約４０°） 粒径（ＸＲＤ）： ６．３ｎｍ 格子定数： ０．３８５２ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ２８００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ６。
【００６１】比較のための未処理の出発物質は以下のデ
ータを有する： 粒径（ＸＲＤ）： ２．６ｎｍ 格子定数： ０．３９１９ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ８００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： １。
【００６２】高い結晶性、同時に小さな粒径に起因し
て、この処理した電気触媒は、実際に、水素／空気、お
よび改質油／空気作動の両方において、アノード触媒と
してＰＥＭ燃料電池における非常に良好な電気的特性を
示す。
【００６３】（実施例１の比較：従来の熱処理を行った
ＰｔＲｕ／Ｃ）１００ｇのカーボンブラック担持電気触
媒（貴金属装荷 Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ７２上の２６．４
重量％ 白金および１３．６重量％ ルテニウム、原子
比Ｐｔ：Ｒｕ＝１：１、実施例１に匹敵）を、従来のバ
ッチプロセスで、窒素下、８５０℃で６０分間処理す
る。キルンでの熱処理の後、この材料を保護気体下で冷
却する。
【００６４】（特性：） 粒径（ＸＲＤ）： １３．６ｎｍ 格子定数： ０．３８４４ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： １３００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ２．２５。
【００６５】実施例１とは正反対に、この触媒は、１
３．６ｎｍの大きな粒径に起因して、ＰＥＭ燃料電池に
おける低い性能を有する。
【００６６】（実施例２：ＰＥＭ燃料電池用のＰｔ／Ｃ
担持触媒）１ｋｇのカーボンブラック担持電気触媒（貴
金属装荷 Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ７２上４０重量％）を、
薬用天秤を使用してガス分配機に計り入れ、そして最後
に、注入ガス流として窒素を用いて分散させた。次い
で、この触媒を、３５０℃に予め加熱した窒素流中で、
反応管に移した。
【００６７】（プロセスパラメーター：） キャリアガス： 窒素 キャリアガスの量： ８ｍ３／時間（窒素） 温度（キャリアガス）： ３５０℃ 処理温度： １２００℃ 処理時間： ３秒（約） 測定した量： １０００ｇ／時間。
【００６８】この処理した触媒を、即時冷却ユニットで
窒素を用いて冷却し、そしてフィルターユニットで回収
する。プロセス制御システムを使用して、パラメーター
を調節し、そしてこれらのパラメーターをモニタリング
する。
【００６９】このように処理した触媒は、以下の特性を
有する： 粒径（ＸＲＤ）： ６．５ｎｍ 格子定数： ０．３９３１ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ３０００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ６．５。
【００７０】比較のための未処理の出発物質は以下のデ
ータを有する： 粒径（ＸＲＤ）： ３．９ｎｍ 格子定数： ０．３９３７ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： １６００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ３。
【００７１】高い結晶性、同時に小さな粒径に起因し
て、この処理した電気触媒は、実際に、水素／空気作動
において、特にカソード触媒としてＰＥＭ燃料電池にお
ける非常に良好な電気的特性を示す。
【００７２】（実施例３：ＰＥＭ燃料電池用のＰｔＣｒ
／Ｃ合金触媒）１ｋｇのカーボンブラック担持電気触媒
（Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ ７２上４０重量％の白金含量、
原子比 Ｐｔ：ＣＲ＝３：１）を、薬用天秤を使用して
ガス分配機に計り入れ、そして、分散ガスとして窒素を
用いて微細に分散させる。次いで、この触媒を、３５０
℃に予め加熱した窒素流中で、反応管に移す。
【００７３】（プロセスパラメーター：） キャリアガス： 窒素 キャリアガスの量： ８ｍ３／時間（窒素） 温度（キャリアガス）： ３５０℃ 処理温度： １４００℃ 処理時間： ３秒（約） 測定した量： １０００ｇ／時間。
【００７４】この処理した触媒を、即時冷却ユニットで
窒素を用いて冷却し、そしてフィルターユニットで回収
する。プロセス制御システムを使用して、パラメーター
を調節し、そしてこれらのパラメーターをモニタリング
する。
【００７５】このように処理した触媒は、以下の特性を
有する： Ｘ線測定（反射 ｈｋｌ １１１、２θ、約４０°） 粒径（ＸＲＤ）： ７．５ｎｍ 格子定数： ０．３８５ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ３２００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ７。
【００７６】高い結晶化度、同時に小さな粒径に起因し
て、この処理した電気触媒は、実際に、水素／空気作動
において、特にカソード触媒としてＰＥＭ燃料電池にお
ける非常に良好な電気的特性を示す。
【００７７】（実施例２の比較：従来の熱処理を行った
ＰｔＣｒ／Ｃ）１００ｇのカーボンブラック担持電気触
媒（Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ ７２上４０重量％白金含量、
原子比 Ｐｔ：Ｒｕ＝３：１、実施例３に匹敵）を、従
来のバッチプロセスで、形成ガス下、９００℃で６０分
間処理する。キルンでの熱処理の後、この材料を保護気
体下で冷却する。
【００７８】（特性：） 粒径（ＸＲＤ）： １６ｎｍ 格子定数： ０．３８６ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ２０００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ４。
【００７９】実施例４とは正反対に、この触媒は、１６
ｎｍの大きな粒径に起因して、ＰＥＭ燃料電池における
低い性能を有する。
【００８０】（実施例４：気相触媒用のＰｔ／酸化アル
ミニウム触媒）約２ｋｇの湿った粉末（これは、７８重
量％の酸化アルミニウム（γ−Ａｌ２Ｏ３、ＢＥＴ表面
積 １４０ｍ２／ｇ）、２０重量％の水および２重量％
の硝酸白金からなる貴金属溶液を用いる担持体の細孔容
量含浸（初期湿潤方法）によって調製した）を、薬用天
秤を使用して、ガス分散機に計り入れ、分散ガスとして
窒素流を用いて微細に分散させ、そして反応管に移す。
【００８１】（プロセスパラメーター：） キャリアガス： 窒素 キャリアガスの量： ８ｍ３／時間（窒素） 温度（キャリアガス）： ３５０℃ 処理温度： １１００℃ 処理時間： ３秒（約） 測定した量： １０００ｇ／時間。
【００８２】反応管から出した後、この処理した触媒を
迅速冷却ユニットで窒素を用いて冷却し、そしてフィル
ターユニットで収集する。このプロセス制御システムを
使用して、パラメーターを調節し、そしてこれらのパラ
メーターをモニタリングする。
【００８３】このように処理した触媒は、以下の特性を
有する： 組成： 酸化アルミニウム上２．５重量％Ｐｔ 粒径（ＸＲＤ）： ５ｎｍ 強度（Ｉｘ，ＸＲＤ）： ３４００カウント 強度（Ｉａ，ＸＲＤ）： ４００カウント 結晶化度Ｃｘ： ７．５。
【００８４】一方、従来のプロセス（９００°、滞留時
間６０分、窒素）で処理した触媒は、１２ｎｍの粒径、
およびＣｘ＝４の結晶化度を有する。
【００８５】実施例４の触媒を、例えば、内燃機関から
の排気ガスの処理のための触媒として、または燃料電池
系中の水素の精製のための、いわゆるＰＲＯＸ反応器に
おけるＣＯの選択的酸化のための触媒として、気相触媒
において使用する。
【００８６】高い結晶性、同時に小さな粒径に起因し
て、特に、触媒の可使寿命／耐久性において非常に良好
な結果が得られる。
【００８７】本発明は、その特定の実施形態と共に記載
されてきたが、さらなる変更が可能であり、そして本願
は、一般的に本発明の原理に従い、本発明が属する分野
内の公知または慣用的な実施に含まれ、そして本明細書
中以前に記載され、上記の添付の特許請求の範囲に記載
される本質的な特徴に適用され得るような本願からの逸
脱を含む、本発明の任意の変形、使用または適応を網羅
することが意図される。
【００８８】本発明は、貴金属含有担持触媒を提供し、
この担持触媒は、粉末化担持材料上の貴金属粒子の形態
で、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓの群か
ら選択される貴金属またはそれらの貴金属の１つ以上の
合金を含む。この担持材料上に沈着された粒子は、Ｘ線
回折により測定される、２より大きな結晶化度を有し、
そして２ｎｍと１０ｎｍとの間の粒径を有する。この貴
金属粒子の高い結晶化度および小さな粒径により、触媒
の高い触媒活性がもたらされる。これは、燃料電池およ
び内燃機関からの排気ガスの処理における使用のために
特に適切である。
【００８９】本発明の好ましい実施形態は、例示および
説明の目的で選択され、本発明の範囲をいずれの様式で
も制限することは意図しない。本発明の特定の局面の好
ましい実施形態は、添付の図面に示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の触媒を調製するための触媒前
駆体の熱処理のための装置を例示する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 37/08 Ｈ０１Ｍ 4/88 Ｋ Ｈ０１Ｍ 4/86 4/90 Ｍ 4/88 4/92 4/90 4/96 Ｂ 4/92 8/10 4/96 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｃ 8/10 Ｂ０１Ｊ 23/64 １０３Ｍ (72)発明者 ペーター ビーベルバッハ ドイツ国 デー−63517 ローデンバッハ, イン デン シュタインネッケルン ９ (72)発明者 カール アントン シュタルツ ドイツ国 デー−63517 ローデンバッハ, アドルフ−ライヒヴァイン−シュトラー セ 12

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貴金属含有担持触媒であって、該担持触
    媒は、粉末化担持材料上に貴金属粒子の形態で沈着され
    た、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓ
    およびそれらの合金からなる群から選択される１以上の
    貴金属を含み、ここで、該貴金属粒子は、Ｘ線回折によ
    って決定される、２より大きな相対結晶化度および約２
    ｎｍと約１０ｎｍとの間の平均粒径を有する、貴金属含
    有担持触媒。
  2. 【請求項２】 Ｘ線回折によって決定される、前記相対
    結晶化度が、５より大きい、請求項１に記載に記載され
    る担持触媒。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載される担持触媒であっ
    て、前記担持材料が、カーボンブラック、グラファイ
    ト、活性炭および繊維状の黒鉛ナノチューブからなる群
    から選択される、炭素含有材料である、担持触媒。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載される担持触媒であっ
    て、前記担持材料が、活性な酸化アルミニウム、珪酸ア
    ルミニウム、ゼオライト、酸化チタン、酸化ジルコニウ
    ム、希土類酸化物、およびそれらの混合物からなる群か
    ら選択される、酸化材料である、担持触媒。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載される担持触媒であっ
    て、前記貴金属は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
    ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎからなる群から選択さ
    れる少なくとも１つの卑金属と混ぜて合金にされる、担
    持触媒。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載される担持触媒であっ
    て、前記担持触媒は、担持材料およびＰｔの全重量に基
    づいて、５重量％と８０重量％との間の濃度で、少なく
    とも４０ｍ２／ｇの表面積を有するカーボンブラック上
    のＰｔを含む、担持触媒。
  7. 【請求項７】 請求項３に記載される担持触媒であっ
    て、前記担持触媒は、担持材料およびＰｔの全重量に基
    づいて、５重量％と８０重量％との間の濃度で、少なく
    とも４０ｍ２／ｇの表面積を有するカーボンブラック上
    のＰｔ／Ｒｕ合金を含み、ここで、Ｐｔ対Ｒｕの原子比
    が、５：１と１：５との間である、担持触媒。
  8. 【請求項８】 低温燃料電池のためのアノードまたはカ
    ソード触媒として、請求項１に記載される触媒を使用す
    る方法。
  9. 【請求項９】 内燃機関からの排出ガスの処理のための
    触媒として、請求項１に記載される触媒を使用する方
    法。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載される担持触媒を調製
    するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：細
    孔容量含浸を使用して、貴金属の前駆体でコーティング
    された担持材料を提供する工程；該担持材料を乾燥する
    工程；および１分未満の期間、１０００℃と１８００℃
    との間の温度で、該乾燥した担持材料を熱処理する工
    程、を包含し、ここで、結晶化および該合金が、発生さ
    れる、プロセス。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載される担持触媒を調製
    するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：溶
    液から均質沈着を使用して、貴金属の前駆体でコーティ
    ングされた担持材料を提供する工程；該担持材料を乾燥
    する工程；および１分未満の期間、１０００℃と１８０
    ０℃との間の温度で、該乾燥した担持材料を熱処理する
    工程、を包含し、ここで、結晶化および該合金が、発生
    される、プロセス。
  12. 【請求項１２】 熱処理に必要な熱エネルギーが、放射
    によって前記担持材料に移動される、請求項１１に記載
    されるプロセス。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載されるプロセスであ
    って、前記貴金属でコーティングされた前記担持材料
    は、加熱されたリアクターを通過する、約３００℃と５
    ００℃との間の温度の不活性なキャリアガスストリーム
    中で連続的に分散され、そして該リアクターを出た後、
    迅速に冷却され、次いで該キャリアガスストリームから
    分離される、プロセス。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載されるプロセスであ
    って、前記不活性ガスストリームおよび担持材料が、不
    活性ガスおよび冷却ガス、またはガスの混合物を前記キ
    ャリアガスストリームと混合することによって、５００
    ℃未満の温度まで冷却される、プロセス。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載される担持触媒を調製
    するためのプロセスであって、該プロセスは、以下：該
    担持触媒の前駆体を提供する工程；および１分未満の期
    間、１０００℃と１８００℃との間の温度で、該前駆体
    を熱処理する工程、を包含し、該前駆体は、該担持材料
    の表面上に、１ｎｍと１０ｎｍとの間の平均粒径を有す
    る、１以上の触媒活性貴金属を有する、プロセス。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003088387A1 (fr) * 2002-04-12 2003-10-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour electrode a combustible d'une pile a combustible a electrolyte solide polymere
JP2003331855A (ja) * 2002-05-16 2003-11-21 Tokyo Inst Of Technol 固体高分子形燃料電池用カソード電極触媒および固体高分子形燃料電池
JP2005026174A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Honda Motor Co Ltd 固体高分子形燃料電池
JP2005317546A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用膜−電極アセンブリー及びこれを含む燃料電池システム
JP2006092957A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Shinshu Univ 固体高分子形燃料電池用カソード触媒、該触媒を備えてなるカソード電極、該電極を有する固体高分子形燃料電池、ならびに該触媒の製造方法
WO2006046453A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrode catalyst for fuel cell and fuel cell
WO2006137302A1 (ja) * 2005-06-23 2006-12-28 Mitsubishi Chemical Corporation 燃料電池、その触媒及びその電極
JP2007075811A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Samsung Sdi Co Ltd 担持触媒、担持触媒の製造方法、担持触媒を用いた電極および燃料電池
JP2007258051A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Toppan Printing Co Ltd アノード、その製造方法、燃料電池用高分子電解質膜・電極接合体及び燃料電池
WO2007114525A1 (ja) 2006-03-31 2007-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池用電極触媒の製造方法
JP2007294332A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Nippon Steel Corp 燃料電池用電極触媒及び燃料電池
JP2009500789A (ja) * 2005-06-30 2009-01-08 ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・インコーポレーテッド 電圧サイクル耐性触媒
JP2009009924A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Hyundai Motor Co Ltd 固体電解質燃料電池用混合電極触媒素材の製造方法
JP2010015971A (ja) * 2008-06-06 2010-01-21 Toyobo Co Ltd 金属微粒子を含有した熱処理配位高分子金属錯体を用いた燃料電池用触媒、膜電極接合体、燃料電池、及び酸化還元触媒
JP2011072934A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hokkaido Univ 合金化度と分散性を制御したＰｔＲｕ／Ｃ触媒及びその製造方法
JP2013531551A (ja) * 2010-04-26 2013-08-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アニーリングされたナノ構造薄膜触媒
JP2014220240A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 コリア インスティチュートオブ エナジー リサーチ 燃料電池用合金触媒の製造方法及びこれによって製造された燃料電池用合金触媒
WO2018194007A1 (ja) * 2017-04-18 2018-10-25 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
WO2019065443A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058809A1 (en) * 2000-06-21 2004-03-25 Green Hydrotec, Corp. Method and substance for reactive catalytic combustion
US6800584B2 (en) * 2001-10-12 2004-10-05 Catalytic Materials Llc Gold catalysts supported on graphitic carbon nanostructures
US6686308B2 (en) * 2001-12-03 2004-02-03 3M Innovative Properties Company Supported nanoparticle catalyst
US20040013935A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-22 Siyu Ye Anode catalyst compositions for a voltage reversal tolerant fuel cell
US7101635B1 (en) * 2002-09-27 2006-09-05 The Regents Of The University Of California Methanol-tolerant cathode catalyst composite for direct methanol fuel cells
AU2003303385A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Platinum-ruthenium containing catalyst formulations for hydrogen generation
KR100506091B1 (ko) * 2003-02-19 2005-08-04 삼성에스디아이 주식회사 연료전지의 캐소드용 촉매
CZ298923B6 (cs) * 2003-05-15 2008-03-12 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Katalyzátor pro hydrogenaci 4-nitrosodifenylaminuvodíkem na 4-aminodifenylamin
KR100544886B1 (ko) * 2003-08-06 2006-01-24 학교법인 대전기독학원 한남대학교 Ｈｃｍｓ 탄소 캡슐 구조체에 의해 지지된 연료전지용 전극촉매 및 전극촉매의 제조 방법
JP4676958B2 (ja) * 2003-08-18 2011-04-27 サイミックス ソリューションズ， インコーポレイテッド 白金−銅燃料電池触媒
JP4463522B2 (ja) * 2003-10-16 2010-05-19 日揮触媒化成株式会社 電極の触媒用微粒子および該電極触媒用微粒子分散液、該電極触媒用微粒子分散液の製造方法
KR100552697B1 (ko) 2003-11-13 2006-02-20 삼성에스디아이 주식회사 금속 산화물-탄소 복합체로 이루어진 촉매 담체 및 이를이용한연료전지
JP3912377B2 (ja) * 2003-12-25 2007-05-09 日産自動車株式会社 排ガス浄化用触媒粉末の製造方法
JP4547930B2 (ja) * 2004-02-17 2010-09-22 日産自動車株式会社 触媒、触媒の調製方法及び排ガス浄化用触媒
JP4547935B2 (ja) * 2004-02-24 2010-09-22 日産自動車株式会社 排ガス浄化用触媒、排ガス浄化触媒、及び触媒の製造方法
JP4513372B2 (ja) * 2004-03-23 2010-07-28 日産自動車株式会社 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化触媒
JP4513384B2 (ja) * 2004-03-31 2010-07-28 日産自動車株式会社 高耐熱性排ガス浄化用触媒及びその製造方法
US7605108B2 (en) * 2004-07-08 2009-10-20 Nissan Motor Co., Ltd. Catalyst, exhaust gas purification catalyst, and method for manufacturing same
US7811965B2 (en) * 2004-08-18 2010-10-12 Symyx Solutions, Inc. Platinum-copper-nickel fuel cell catalyst
GB0419062D0 (en) * 2004-08-27 2004-09-29 Johnson Matthey Plc Platinum alloy catalyst
US7713910B2 (en) * 2004-10-29 2010-05-11 Umicore Ag & Co Kg Method for manufacture of noble metal alloy catalysts and catalysts prepared therewith
US7521392B1 (en) * 2004-11-19 2009-04-21 Nanostellar, Inc. Supported catalysts having platinum particles
US7718309B2 (en) * 2004-12-06 2010-05-18 Honda Motor Co., Ltd. Platinum and tungsten containing electrocatalysts
US7422994B2 (en) * 2005-01-05 2008-09-09 Symyx Technologies, Inc. Platinum-copper-tungsten fuel cell catalyst
US7208439B2 (en) * 2005-02-04 2007-04-24 The Research Foundation Of State University Of New York Gold-based alloy nanoparticles for use in fuel cell catalysts
JP4405934B2 (ja) * 2005-03-28 2010-01-27 Ｔａｎａｋａホールディングス株式会社 固体高分子形燃料電池の燃料極用触媒
DE102005023048B4 (de) * 2005-05-13 2011-06-22 Forschungszentrum Jülich GmbH, 52428 Verfahren zur Herstellung eines Kathoden-Elektrolyt-Verbundes und eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle
US7767616B2 (en) * 2005-05-26 2010-08-03 Uchicago Argonne, Llc Aligned carbon nanotube with electro-catalytic activity for oxygen reduction reaction
US7629291B2 (en) * 2005-06-24 2009-12-08 Ut-Battelle, Llc Surface-stabilized gold nanocatalysts
KR100688902B1 (ko) * 2005-08-31 2007-03-02 한국화학연구원 이종 탄소 지지체를 이용한 금속 복합체 촉매, 이의 제조방법 및 이를 사용한 연료 전지
CN101351267B (zh) * 2005-11-04 2012-08-29 丰田自动车株式会社 催化剂载体颗粒、废气净化催化剂及它们的制造方法
KR100728187B1 (ko) * 2005-11-07 2007-06-13 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 촉매, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리
US20070128499A1 (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Campbell Stephen A Catalyst for fuel cells
FR2894077A1 (fr) * 2005-11-30 2007-06-01 Centre Nat Rech Scient Procede de fabrication de pile a combustible en couches minces
WO2007065154A2 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Nanodynamics Inc. Method of manufacturing silver platelets
KR101255237B1 (ko) * 2006-02-07 2013-04-16 삼성에스디아이 주식회사 연료전지용 담지 촉매, 그 제조방법, 이를 포함하는연료전지용 전극 및 상기 전극을 포함하는 연료전지
KR101320388B1 (ko) * 2006-02-18 2013-10-22 삼성에스디아이 주식회사 탄화수소 개질 촉매, 그 제조방법 및 이를 포함하는연료처리장치
US7829140B1 (en) 2006-03-29 2010-11-09 The Research Foundation Of The State University Of New York Method of forming iron oxide core metal shell nanoparticles
US7632962B2 (en) * 2006-04-26 2009-12-15 Eastman Chemical Company Hydrogenation process and catalysts
US8877674B2 (en) * 2006-04-26 2014-11-04 Battelle Memorial Institute Selective CO methanation catalysis
KR100766976B1 (ko) 2006-04-28 2007-10-12 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 캐소드 촉매, 이의 제조방법, 이를 포함하는연료 전지용 막-전극 어셈블리 및 연료전지 시스템
US7569511B2 (en) * 2006-05-05 2009-08-04 Basf Catalysts Llc Catalyst composition for alcohol steam reforming
KR100766978B1 (ko) * 2006-05-10 2007-10-12 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 애노드 촉매, 이를 포함하는 연료 전지용막-전극 어셈블리, 및 이를 포함하는 연료 전지 시스템
US7842639B2 (en) * 2006-05-19 2010-11-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Mechanical alloying of a hydrogenation catalyst used for the remediation of contaminated compounds
JP4706857B2 (ja) * 2006-05-30 2011-06-22 戸田工業株式会社 金属カルボニルを除去する触媒、水素を含む混合改質ガスを製造する方法、金属カルボニルを除去する方法、燃料電池システム
US7820583B2 (en) * 2006-08-24 2010-10-26 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Nanocomposite particle and process of preparing the same
US7608358B2 (en) * 2006-08-25 2009-10-27 Bdf Ip Holdings Ltd. Fuel cell anode structure for voltage reversal tolerance
US20080187813A1 (en) * 2006-08-25 2008-08-07 Siyu Ye Fuel cell anode structure for voltage reversal tolerance
KR101384650B1 (ko) * 2006-08-30 2014-04-14 우미코레 아게 운트 코 카게 코어/쉘형 촉매 입자 및 이의 제조방법
US8288308B2 (en) * 2006-08-30 2012-10-16 Umicore Ag & Co. Kg Core/shell-type catalyst particles and methods for their preparation
CN100438972C (zh) * 2006-09-22 2008-12-03 中国海洋大学 一种纳米粉体的制备方法
KR100823505B1 (ko) * 2006-11-20 2008-04-21 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 촉매, 이의 제조방법, 이를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 연료전지 시스템
JP2008168278A (ja) * 2006-12-15 2008-07-24 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
US8343627B2 (en) 2007-02-20 2013-01-01 Research Foundation Of State University Of New York Core-shell nanoparticles with multiple cores and a method for fabricating them
KR100877522B1 (ko) * 2007-05-15 2009-01-09 삼성전기주식회사 금속 나노입자의 제조장치 및 제조방법
DE102007036495B4 (de) * 2007-08-01 2012-06-21 Eads Deutschland Gmbh Erzeugung von Wasserstoff aus schweren Kohlenwasserstoffen
WO2009022544A1 (ja) * 2007-08-13 2009-02-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation カルボン酸エステル製造用触媒、その製造方法、並びにカルボン酸エステルの製造方法
US8129306B2 (en) * 2008-01-28 2012-03-06 Uchicago Argonne, Llc Non-platinum bimetallic polymer electrolyte fuel cell catalysts
US8110021B2 (en) * 2008-07-28 2012-02-07 Honda Motor Co., Ltd. Synthesis of PtCo nanoparticles
US20100048380A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Board Of Trustees Of Michigan State University Novel catalyst for oxygen reduction reaction in fuel cells
US20110287174A1 (en) 2008-08-21 2011-11-24 Board Of Trustees Of Michigan State University Novel catalyst for oxygen reduction reaction in fuel cells
US8071504B2 (en) * 2008-12-19 2011-12-06 Caterpillar Inc. Exhaust system having a gold-platinum group metal catalyst
US20100300984A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Kastner James R Nanostructured Carbon Supported Catalysts, Methods Of Making, And Methods Of Use
KR101107073B1 (ko) * 2009-06-05 2012-01-20 삼성에스디아이 주식회사 연료전지용 촉매 및 이를 포함하는 연료전지 시스템
US8080495B2 (en) * 2010-04-01 2011-12-20 Cabot Corporation Diesel oxidation catalysts
US9770705B2 (en) 2010-06-11 2017-09-26 Rennovia Inc. Oxidation catalysts
JP5524761B2 (ja) * 2010-08-06 2014-06-18 日立マクセル株式会社 燃料電池用ＰｔＲｕ系合金触媒、その製造方法、燃料電池用膜電極接合体および燃料電池
CN103370153B (zh) * 2011-03-04 2016-01-13 丰田自动车株式会社 金属粒子和含有该金属粒子的排气净化用催化剂、以及它们的制造方法
US9114384B2 (en) 2011-08-23 2015-08-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification catalyst and method for producing it
EP2608298B1 (de) * 2011-12-22 2018-07-04 Umicore AG & Co. KG Elektrokatalysator für Brennstoffzellen sowie Verfahren zu seiner Herstellung
KR20150002628A (ko) 2012-04-17 2015-01-07 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. 하이드로실릴화 반응을 위한 고 활성 촉매 및 그 제조방법
JP6156490B2 (ja) 2013-04-25 2017-07-05 日産自動車株式会社 燃料電池用電極触媒ならびに当該触媒を用いる電極触媒層、膜電極接合体および燃料電池
CA2910237C (en) * 2013-04-25 2019-01-15 Nissan Motor Co., Ltd. Catalyst and manufacturing method thereof, and electrode catalyst layer using the catalyst
EP2878368B1 (en) * 2013-11-29 2019-05-22 Umicore Ag & Co. Kg Oxygen storage materials
EP2878359B1 (en) * 2013-11-29 2016-04-13 Umicore Ag & Co. Kg Use of mixed oxides as oxygen storage components
KR101572032B1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-26 한국과학기술연구원 Ir-Au 합금을 포함하는 수소해리 촉매
EP3214679B1 (en) 2014-10-29 2019-12-25 Nissan Motor Co., Ltd Electrode catalyst layer for fuel cell, manufacturing method for same, and membrane electrode assembly and fuel cell using same
RU2750483C2 (ru) 2016-01-13 2021-06-28 СТОРА ЭНЗО ОуВайДжей Способы получения 2,5-фурандикарбоновой кислоты, и её промежуточных соединений, и производных
AU2018301662B2 (en) 2017-07-12 2022-06-30 Stora Enso Oyj Purified 2,5-furandicarboxylic acid pathway products
US11183695B2 (en) * 2018-12-26 2021-11-23 Hyundai Motor Company Heat treatment method for a carbon-supported metal catalyst for fuel cells and a carbon-supported metal catalyst prepared thereby
KR102499637B1 (ko) * 2021-05-26 2023-02-14 한국에너지기술연구원 귀금속 담지 촉매의 제조 방법 및 이로부터 제조된 귀금속 담지 촉매
CN114260017A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 山东亮剑环保新材料有限公司 一种催化燃烧VOCs的复合金属催化剂及其制备方法
CN115415537B (zh) * 2022-08-22 2023-10-13 哈尔滨工业大学（深圳） 一种采用高温热辐射的合金型纳米材料的制备方法及应用

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4146504A (en) * 1974-09-26 1979-03-27 Graham Magnetics Inc. Porous powders and a method for their preparation
US4145314A (en) * 1977-06-17 1979-03-20 Exxon Research & Engineering Co. Preparation of highly dispersed supported group viii metal catalysts and the redispersion of sintered or agglomerated supported group viii metal catalysts by the addition of phosphorus
US4137373A (en) * 1977-11-23 1979-01-30 United Technologies Corporation Platinum catalyst and method for making
US5079107A (en) * 1984-06-07 1992-01-07 Giner, Inc. Cathode alloy electrocatalysts
JPS62269751A (ja) 1986-05-16 1987-11-24 Nippon Engeruharudo Kk 白金−銅合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極
US5149680A (en) * 1987-03-31 1992-09-22 The British Petroleum Company P.L.C. Platinum group metal alloy catalysts for hydrogenation of carboxylic acids and their anhydrides to alcohols and/or esters
JPH0697614B2 (ja) * 1988-08-26 1994-11-30 エヌ・イーケムキャット株式会社 担持白金合金電極触媒
US5133842A (en) * 1988-11-17 1992-07-28 Physical Sciences, Inc. Electrochemical cell having electrode comprising gold containing electrocatalyst
US5041195A (en) * 1988-11-17 1991-08-20 Physical Sciences Inc. Gold electrocatalyst, methods for preparing it, electrodes prepared therefrom and methods of using them
JPH0697615B2 (ja) * 1989-03-09 1994-11-30 エヌ・イーケムキャット株式会社 白金合金電極触媒
JPH0368452A (ja) * 1989-08-09 1991-03-25 Fuji Electric Co Ltd 白金合金触媒の製造方法
US5132193A (en) * 1990-08-08 1992-07-21 Physical Sciences, Inc. Generation of electricity with fuel cell using alcohol fuel
DE4426973C1 (de) * 1994-07-29 1996-03-28 Degussa Verfahren zur Herstellung eines als Brennstoffzellenelektrode einsetzbaren Plattinlegierungskatalysators
JP3441267B2 (ja) * 1995-10-11 2003-08-25 株式会社豊田中央研究所 触媒の製造方法
JP3555370B2 (ja) * 1996-01-26 2004-08-18 旭硝子株式会社 メタノール燃料電池
DE19611510A1 (de) * 1996-03-23 1997-09-25 Degussa Gasdiffusionselektrode für Membranbrennstoffzellen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69704869T2 (de) * 1996-07-01 2001-08-30 The Dow Chemical Co., Midland Verfahren zur direkten oxidation von olefinen zu olefinoxiden
DE19721437A1 (de) * 1997-05-21 1998-11-26 Degussa CO-toleranter Anodenkatalysator für PEM-Brennstoffzellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19848032A1 (de) * 1998-10-17 2000-04-20 Degussa Pt/Rh/Fe-Legierungskatalysator für Brennstoffzellen und Verfahren zu dessen Herstellung
US6239065B1 (en) * 1998-12-22 2001-05-29 Hydro-Quebec Process for the preparation of a supported catalyst
EP1046423B8 (en) * 1999-04-23 2007-11-21 Umicore AG & Co. KG Layered noble metal-containing exhaust gas catalyst and its preparation

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7001865B2 (en) 2002-04-12 2006-02-21 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyst for use in fuel electrode of polymer solid electrolyte type fuel cell
WO2003088387A1 (fr) * 2002-04-12 2003-10-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour electrode a combustible d'une pile a combustible a electrolyte solide polymere
JP2003331855A (ja) * 2002-05-16 2003-11-21 Tokyo Inst Of Technol 固体高分子形燃料電池用カソード電極触媒および固体高分子形燃料電池
JP2005026174A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Honda Motor Co Ltd 固体高分子形燃料電池
US7629072B2 (en) 2004-04-27 2009-12-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Membrane-electrode assembly for fuel cell and fuel cell system comprising the same
JP2005317546A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用膜−電極アセンブリー及びこれを含む燃料電池システム
JP2006092957A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Shinshu Univ 固体高分子形燃料電池用カソード触媒、該触媒を備えてなるカソード電極、該電極を有する固体高分子形燃料電池、ならびに該触媒の製造方法
WO2006046453A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrode catalyst for fuel cell and fuel cell
JP5217434B2 (ja) * 2005-06-23 2013-06-19 三菱化学株式会社 燃料電池、その触媒及びその電極
WO2006137302A1 (ja) * 2005-06-23 2006-12-28 Mitsubishi Chemical Corporation 燃料電池、その触媒及びその電極
JP2009500789A (ja) * 2005-06-30 2009-01-08 ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・インコーポレーテッド 電圧サイクル耐性触媒
JP2007075811A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Samsung Sdi Co Ltd 担持触媒、担持触媒の製造方法、担持触媒を用いた電極および燃料電池
US7919426B2 (en) 2005-09-14 2011-04-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Supported catalyst, electrode using the supported catalyst and fuel cell including the electrode
JP4571098B2 (ja) * 2005-09-14 2010-10-27 三星エスディアイ株式会社 担持触媒、担持触媒の製造方法、担持触媒を用いた電極および燃料電池
US7589043B2 (en) 2005-09-14 2009-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Supported catalyst, electrode using the supported catalyst and fuel cell including the electrode
JP2007258051A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Toppan Printing Co Ltd アノード、その製造方法、燃料電池用高分子電解質膜・電極接合体及び燃料電池
WO2007114525A1 (ja) 2006-03-31 2007-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池用電極触媒の製造方法
US7910512B2 (en) 2006-03-31 2011-03-22 Cataler Corporation Production process of electrode catalyst for fuel cell
JP2007294332A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Nippon Steel Corp 燃料電池用電極触媒及び燃料電池
JP2009009924A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Hyundai Motor Co Ltd 固体電解質燃料電池用混合電極触媒素材の製造方法
JP2010015971A (ja) * 2008-06-06 2010-01-21 Toyobo Co Ltd 金属微粒子を含有した熱処理配位高分子金属錯体を用いた燃料電池用触媒、膜電極接合体、燃料電池、及び酸化還元触媒
JP2011072934A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hokkaido Univ 合金化度と分散性を制御したＰｔＲｕ／Ｃ触媒及びその製造方法
JP2013531551A (ja) * 2010-04-26 2013-08-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アニーリングされたナノ構造薄膜触媒
JP2014220240A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 コリア インスティチュートオブ エナジー リサーチ 燃料電池用合金触媒の製造方法及びこれによって製造された燃料電池用合金触媒
US9806347B2 (en) 2013-05-02 2017-10-31 Korea Institute Of Energy Research Method of preparing alloy catalyst for fuel cells and alloy catalyst for fuel cells prepared by the same
WO2018194007A1 (ja) * 2017-04-18 2018-10-25 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
JPWO2018194007A1 (ja) * 2017-04-18 2020-02-27 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
JP6994023B2 (ja) 2017-04-18 2022-02-04 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
US11362342B2 (en) 2017-04-18 2022-06-14 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyst for solid polymer fuel cells and method for producing the same
WO2019065443A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
JPWO2019065443A1 (ja) * 2017-09-27 2020-10-15 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法
US11276866B2 (en) 2017-09-27 2022-03-15 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyst for solid polymer fuel cells and method for producing the same
JP7097375B2 (ja) 2017-09-27 2022-07-07 田中貴金属工業株式会社 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法

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