JP2012524981A - 相互混合した無機物による触媒特性制御 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その開示内容の全体を本明細書に組み込む米国特許仮出願第61/172118号(2009年4月23日出願)の利益を主張するものである。
本開示は、相互混合した無機材料を含むナノ構造薄膜(NSTF)触媒に関し、これは燃料電池触媒として有用であり得る。
「膜電極接合体」は、電解質、典型的にはポリマー電解質と、少なくとも1つであるがより典型的には2つ又はそれ以上の、膜に隣接する電極と、を含む、膜を含む構造を意味する。
B.Pt三元合金:PtCoAu、PtCoZr、PtCoIr、PtTiC及びPtTiB
C.Pt化合物:Pt(SiO2)、Pt(ZrO2)、Pt(Al2O3)、Pt(TiSi2)、Pt(TiO2)、Pt(ミッシュメタル)及びPt(CoMn)(SiO2)
ミッシュメタルは、希土類元素の合金であり、これらの実施例では、Ce(51%)、La(28.6%)、Nd(12.3%)、Pr(4.6%)並びに残部Fe及びMgからなる。
これらの実施例の結果を表1〜6に示す。
これらの実施例の結果を表7、8及び13〜15に示す。
これらの実施例の結果を表9〜12、18〜20に示す。
Claims (35)
- 式PtxM(1−x)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.3〜0.9であり、MはNb、Bi、Re、Hf、Cu及びZrからなる群から選択される、燃料電池触媒。
- MがNbであり、xが0.6〜0.9である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.7〜0.8である、請求項2に記載の燃料電池触媒。
- MがBiであり、xが0.6〜0.9である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.65〜0.75である、請求項4に記載の燃料電池触媒。
- MがReであり、xが0.52〜0.90である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.52〜0.69である、請求項6に記載の燃料電池触媒。
- MがCuであり、xが0.30〜0.8である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.32〜0.42である、請求項8に記載の燃料電池触媒。
- MがHfであり、xが0.65〜0.93である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.72〜0.82である、請求項10に記載の燃料電池触媒。
- MがZrであり、xが0.60〜0.9である、請求項1に記載の燃料電池触媒。
- xが0.66〜0.8である、請求項12に記載の燃料電池触媒。
- 式Ptx(LiF)(1−x)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.3〜0.9である、燃料電池触媒。
- xが0.5〜0.8である、請求項14に記載の燃料電池触媒。
- 式PtaCobMcに従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、a+b+c=1であり、aは0.3〜0.9であり、bは0.05を超え、cは0.05を超え、MはAu、Zr及びIrからなる群から選択される、燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式PtxCo(x/2.2)Au(1−x−x/2.2)に従い、式中、xが0.53〜0.58である、請求項16に記載の燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式Pt(1−x−y)CoxZryに従い、式中、x及びyは、条件2y+x>0.35、4y+x<1.00及びx<0.7を満たす、請求項16に記載の燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式PtxCo(x/3.9)Ir(1−x−x/3.9)に従い、式中、xが0.63〜0.76である、請求項16に記載の燃料電池触媒。
- xが0.65〜0.69である、請求項19に記載の燃料電池触媒。
- 式PtaTibQcに従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、a+b+c=1であり、aは0.3〜0.9であり、bは0.05を超え、cは0.05を超え、QはC及びBからなる群から選択される、燃料電池触媒。
- QがCである、請求項21に記載の燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式Pt0.5(TixC(1−x))0.5に従い、式中、xが0.3〜0.82である、請求項21に記載の燃料電池触媒。
- xが0.4〜0.70である、請求項23に記載の燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式Ptx(TiC)((1−x)/2)に従い、式中、xが0.4〜0.7である、請求項21に記載の燃料電池触媒。
- QがBである、請求項21に記載の燃料電池触媒。
- 前記触媒材料が式Pt0.4(TixB(1−x))0.6に従い、式中、xが0.10〜0.88である、請求項21に記載の燃料電池触媒。
- xが0.52〜0.82である、請求項27に記載の燃料電池触媒。
- 式Ptx(SiO2)((1−x)/3)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.7〜0.95である、燃料電池触媒。
- 式Ptx(ZrO2)((1−x)/3)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.65〜0.8である、燃料電池触媒。
- 式Ptx(Al2O3)(2(1−x)/5)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.3〜0.7である、燃料電池触媒。
- 式Ptx(TiSi2)((1−x)/3)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.8〜0.95である、燃料電池触媒。
- 式Ptx(TiO2)((1−x)/3)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.3〜0.7である、燃料電池触媒。
- 式Pt(1−x)(ミッシュメタル)xに従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.4〜0.85である、燃料電池触媒。
- 式Ptx(Co0.9Mn0.1)(x/1.7)(SiO2)((1−x−x/1.7)/3)に従う触媒材料を含むナノスケールの触媒粒子の薄膜を有するミクロ構造担持ウィスカーを含むナノ構造要素を含む燃料電池触媒であって、式中、xは0.3〜0.6である、燃料電池触媒。
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