JP2014093255A - 燃料電池用複合触媒の製造方法、及び燃料電池用複合触媒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】白金粒子とチタン酸化物粒子とを含む燃料電池用複合触媒の製造方法であって、H2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2と少なくとも1種のアルコールと水とを含み、且つ、20℃における粘度が2.5mPa・s以下である原料溶液の液滴を、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気下、高周波プラズマ炎中に導入し、気相状態にする、高周波プラズマ処理工程と、前記高周波プラズマ処理工程において生成した気相原料を冷却することにより、白金粒子及びチタン酸化物粒子を生成させる、冷却工程と、を備えることを特徴とする、燃料電池用複合触媒の製造方法、並びに、該製造方法により製造された燃料電池用複合触媒。
【選択図】図4
Description
そこで、燃料電池のコスト低減を図るべく、白金の使用量低減や白金の利用率向上が求められている。
特許文献1には、白金又は白金を含む貴金属合金と、貴金属以外の金属酸化物からなる複合粒子からなる固体高分子型燃料電池用電極触媒が開示されている。特許文献1には、複合粒子の調製方法として、RFプラズマ法を利用した方法が記載されている。具体的には、まず、所定比のPtとCuとを、ガスアトマイズ装置により、Arガス雰囲気、1700℃で溶解し、Arガス圧を6MPaで噴霧することで、平均粒径25μmのPt50Cu50合金粉末を作製している。次に、この合金粉末をAr雰囲気中で粉砕することにより、平均粒径0.5μmのPt50Cu50合金粉末を作製している。続いて、この合金粉末を、RF熱プラズマ装置内のプラズマトーチから装置内のアルゴン−酸素プラズマに供給し、急冷凝固した微粒子を回収することで、平均粒径7nmの白金と銅酸化物との複合微粒子を作製している。
また、特許文献3には、炭素系支持体、チタン酸化物等の金属酸化物粒子及び白金等の触媒金属粒子が順次に積層された層状構造を有する燃料電池用の担持触媒が開示されており、その製造方法として、炭素系支持体粒子及び金属酸化物前駆体溶液を含む強酸または強塩基溶液を製造する工程と、前記溶液を加熱及び攪拌して炭素系支持体に金属酸化物粒子が担持された触媒担体溶液を製造する工程と、前記触媒担体溶液に触媒金属前駆体溶液を滴下し、かつ攪拌して混合溶液を製造する工程と、前記混合溶液を還元させる工程と、前記還元結果物を精製及び乾燥する工程と、を含む方法が記載されている。
また、燃料電池用電極触媒ではないが、不可性ガスと水素ガスを含む還元性雰囲気中において、タングステン化合物を熱プラズマにより気化させ、得られたタングステン上記を凝縮させて微粉化させる、タングステン超微粉の製造方法が引用文献4に記載されている。
また、白金の使用量を低減すると、燃料電池における触媒性能が低下する場合があるため、白金使用量を低減しても発電性能が維持できるように、白金の活性を向上させることが求められる。
H2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2[チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)]と少なくとも1種のアルコールと水とを含み、且つ、20℃における粘度が2.5mPa・s以下である原料溶液の液滴を、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気下、高周波プラズマ炎中に導入し、気相状態にする、高周波プラズマ処理工程と、
前記高周波プラズマ処理工程において生成した気相原料を冷却することにより、白金粒子及びチタン酸化物粒子を生成させる、冷却工程と、
を備えることを特徴とする。
また、同様の観点から、前記原料溶液において、前記アルコールと前記水との合計量に対する前記水の割合が、95体積%以上であることが好ましい。
また、前記還元性ガスとしては、水素ガス、メタンガス、及び一酸化炭素から選ばれる少なくとも1種以上を用いることができる。
また、前記冷却工程において、不活性ガスの流通により、前記気相原料を冷却することができる。
この場合、前記担持工程においては、気相中で、前記白金粒子と前記チタン酸化物粒子を前記導電性材料に担持させることが好ましい。
本発明の燃料電池用複合触媒は、粒径が小さく且つ粒径分布幅の小さい白金粒子を有し、高比活性を示す。
本発明の燃料電池用複合触媒の製造方法は、白金粒子とチタン酸化物粒子とを含む燃料電池用複合触媒の製造方法であって、
H2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2と少なくとも1種のアルコールと水とを含み、且つ、20℃における粘度が2.5mPa・s以下である原料溶液の液滴を、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気下、高周波プラズマ炎中に導入し、気相状態にする、高周波プラズマ処理工程と、
前記高周波プラズマ処理工程において生成した気相原料を冷却することにより、白金粒子及びチタン酸化物粒子を生成させる、冷却工程と、
を備えることを特徴とする。
RFプラズマは、原理的には10,000℃以上の超高温になりえるものであり、液相や固相の原料を化学的に活性な気相状態の化学種に変換することができる。そして、プラズマのガス流が、プラズマ発生領域から離れる際に冷却されることにより、気相状態の化学種が固相に変化し、微粒子化される。
本発明により製造された複合触媒について、Tiの価数を評価したところ、Ti4+に加えて、Ti3+及びTi2+の存在が確認され、Ti4+、Ti3+及びTi2+の合計原子数を100atm%とした時に、Ti3+及びTi2+の割合が5atm%以上であった。Tiの価数は、0価(金属状態)、2価(Ti2+)、3価(Ti3+)及び4価(Ti4+)があるが、Tiは非常に酸化されやすいため、4価が最も安定な状態であることが知られている。本発明者は、市販品のTiO2粒子におけるTiの価数を調べたところ、97atm%が4価であり、残りの3atm%が3価であった。これに対して、本発明により製造された複合触媒は、上記したように3価に加えて2価のTiも含み、これらの合計割合は5atm%以上(具体的には、6〜8atm%等)である。このように、価数の小さなTiの割合が高いということは、Tiの酸化がPtとの結合によって抑制されていることを示し、Ti酸化物のTi3+及びTi2+(以下、酸素欠陥ということがある)にPtが結合しているためと推測される。また、0価の金属状態のTiが存在しないことから、本発明により得られる複合触媒において、PtとTiは合金状態ではなく、酸素欠陥を有するTi酸化物にPt粒子が結合している状態であるといえる。
Ti酸化物の酸素欠陥とPtとの結合を促進するためには、Tiが酸化される前にPtと接触させることが重要である。本発明では、プラズマ処理工程における雰囲気を不活性ガス及び還元性ガスにより形成し、酸素濃度を低くすると共に還元性ガスによる酸素の還元を促進し、Tiの酸化を抑制している。
また、上記においては、Pt粒子を平均粒径が3nm以下のような微粒子化するメカニズムについて説明したが、本発明の製造方法により得られる複合触媒においては、Ti酸化物粒子もPt粒子同様に、平均粒径が3nm以下のような微粒子化することが可能である。尚、このようなナノオーダーのTi酸化物粒子は、TEM、XRD、SAXSでは、粒径を確認することができないが、BET表面積を基に算出することができ、本発明においては、約2.5nmの平均粒径を有することが推定される。
まずは、図1を用いて説明する。図1は、本発明の製造方法において使用可能な複合触媒製造装置の一例を示す模式図である。尚、本発明の燃料電池用複合触媒の製造方法に使用可能な装置は、図1に示すものに限定されない。また、複合触媒製造装置のより具体的な構成については、特開2006−247446号公報を参照することができる。
プラズマ用ガスとしては、還元性ガス及び不活性ガスが用いられ、プラズマ用還元性ガス供給源9及びプラズマ用不活性ガス供給源10から、リング状のプラズマ用ガス導入口2cへ送られる。これらプラズマ用ガスは、プラズマ用ガス導入口2cを介して、プラズマトーチ2内に供給される。そして、高周波発振用コイル2bに高周波電流が印加され、RFプラズマ炎1が発生する。
上記したように、プラズマトーチ2内のRFプラズマ炎1は、プラズマ用還元性ガス供給源9及びプラズマ用不活性ガス供給源10からそれぞれ供給される還元性ガス及び不活性ガスに、高周波電流を印加することで発生している。また、原料溶液3aは、原料溶液供給装置3の噴霧用不活性ガス供給源3eから供給される不活性ガスと共に、プラズマトーチ2に供給される。ゆえに、プラズマトーチ内雰囲気は、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気となっている。
担持装置7は、導電性担体7aを貯蔵する貯蔵槽7bと、導電性担体7aをチャンバ内に噴霧するためのキャリアガス供給源7cとを有する。図示していないが、担持装置7は、RFプラズマ炎1の尾部の直下に向かって、キャリアガスと共に導電性担体7a(図1中の矢印S)を射出する、導電性担体射出口を有している。導電性担体射出口は、チャンバ5の天板に設けられており、貯蔵槽7bとキャリアガス供給源7cから、導電性担体7aとキャリアガスとが供給される。図示していないが、導電性担体7aを貯蔵する貯蔵槽7bには、導電性担体7aをチャンバ5へ効率良く押出すと共に、導電性担体7aの凝集を抑制するために、攪拌羽根を有していてもよい。
担持装置7によりRFプラズマ炎1の尾部に向かって射出された導電性担体(図1中の矢印S)7aの表面において、RFプラズマ炎1から離れた気相原料が、冷却され、導電性担体7aの表面に複合触媒4(Pt粒子4a及びTi酸化物粒子4b)が担持される(図2参照)。
導電性担体7aに担持された複合触媒4は、上記同様、回収部8で回収される。
[高周波プラズマ処理工程]
高周波プラズマ(RFプラズマ)処理工程は、H2Pt(OH)6(ヘキサヒドロキソ白金酸)とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2[チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)]と少なくとも1種のアルコールと水とを含み、且つ、20℃における粘度が2.5mPa・s以下である原料溶液の液滴を、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気下、RFプラズマ炎中に導入し、気相状態にする、工程である。
原料溶液は、Pt源であるH2Pt(OH)6と、Ti源であるTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とを、アルコールと水を含む溶媒に溶解させたものであり、均一溶液である。また、原料溶液は、20℃における粘度が2.5mPa・s(cp)以下である。
原料溶液の粘度は、例えば、JIS K2283に従ってキャノン−フェンスケ粘度計で動的粘度を測定し、JIS K2249−1に従って振動法密度試験器にて密度を測定し、上記密度で上記動的粘度を除することによって算出することができる。
例えば、アルコールとして、エタノールやメタノールを用いた場合には均一溶液が得られず、ゲル化してしまう。また、n−ブタノールは、水に溶解しないため、水と混合することができず、均一溶液を得ることができない。
また、原料溶液において、H2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2との割合は、複合触媒の比活性の観点から、Ti原子数に対するPt原子数の割合(以下、Pt/Ti比率ということがある)が、0.2以上、特に0.8以上、さらに1.0以上となる量が好ましく、2.5以下、特に2以下、さらに1.5以下でとなる量が好ましい。
例えば、1−プロパノールを用いる場合は、水とアルコールの合計量に対する水の割合が80体積%以上または55体積%以下であることが好ましく、2−プロパノールを用いる場合は、水とアルコールの合計量に対する水の割合が89体積%以上または38体積%以下であることが好ましい。
水とアルコールの合計量に対する前記水の割合は、原料溶液が上記粘度を呈し、原料溶液の液滴径を所望の大きさに制御できること、また、元老溶液のコストの観点から、90体積%以上、特に95体積%以上、さらに98体積%以上であることが好ましい。一方、原料溶液のポットライフの観点から、30体積%以下、特に10体積%以下、さらに5体積%以下であることが好ましい。
原料溶液の調製方法は特に限定されず、上記成分を任意の方法で、混合、攪拌することができる。また、図1に示す複合触媒装置100のように、原料溶液供給装置3の容器3c内で調製してもよい。
原料溶液のRFプラズマ炎への導入は、原料溶液の液滴径、生産性等の観点から、原料溶液の吐出速度を10g/min以上、特に15g/min以上、さらに20g/min以上とすることが好ましい。一方、後述するように白金粒子及びチタン酸化物粒子を導電性担体に担持させる場合には白金担持率が30〜50%程度が好ましいこと、また、白金粒子及びチタン酸化物粒子を気相中で導電性担体に担持させる場合には導電性担体の導入速度には限界があることから、原料溶液の吐出速度は20g/min以下とすることが好ましい。
不活性ガスとしては、一般的なものを用いることができ、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等の希ガスの他、窒素ガス等が挙げられる。
原料溶液を液滴化する他の方法としては、例えば、回転している円板上に原料溶液を一定速度で落下させて遠心力により液滴化する方法、原料溶液の表面に高い電圧を印加して液滴化する方法等が考えられる。
プラズマ用の不活性ガスとしては、上記噴霧用の不活性ガスと同様のものを用いることができる。
また、プラズマ用の還元性ガスとしては、一般的なものを用いることができ、例えば、水素ガス、メタンガス、一酸化炭素等が挙げられる。複合触媒におけるPtとTiとの結合形成がより促進される観点から、水素ガス、メタンガス、及び一酸化炭素から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、中でも水素ガスが好ましく、少なくとも水素ガスを用いることが好ましい。
なお、噴霧用不活性ガスとプラズマ用不活性ガスは、同じであってもよいし、異なっていてもよいが、通常は同じであることが好ましい。
噴霧用ガス及びプラズマ用ガスにより形成される、プラズマ処理工程における雰囲気(図1においては、プラズマトーチ2内雰囲気)は、還元性ガスと不活性ガスとを含めば、還元性ガスと不活性ガスの割合は特に限定されない。Pt粒子の小径化及びTi酸化物粒子における酸素欠陥量の観点からは、還元性ガスと不活性ガスとの合計量に対する還元性ガスの割合が、1体積%以上、特に5体積%以上、さらに15体積%以上であることが好ましい。
RFプラズマの出力は、特に限定されないが、プラズマ出力が高くなるとPt粒子の粒径が大きくなる傾向がある。このような観点から、RFプラズマ出力は、安定化できるならば、高いほどよいといえる。
RFプラズマ炎の発生領域(図1においては、プラズマトーチ2内)における圧力雰囲気は、大気圧以下であることが好ましい。ここで、大気圧以下の雰囲気については、特に限定されないが、例えば6.67×102Pa〜1×104Pa(5Torr〜750Torr)とすることができる。
冷却工程は、RFプラズマ処理工程において生成した気相原料を冷却することにより、白金粒子及びチタン酸化物粒子を生成させる工程である。
RFプラズマ処理工程において生成した気相原料は、プラズマのガス流によって、プラズマ発生領域から離れる際に冷却され、気相状態のPt、Tiが固相に変化し、微粒子化する。上記したように、PtとTiは、融点における蒸気圧の差により合金化せず、それぞれが単一金属粒子となる。また、非常に酸化されやすいTi粒子は、系内の酸素によってすぐに酸化され、Ti酸化物粒子となる。
図1の複合触媒製造装置100において、気相原料は、プラズマ用ガス及び噴霧用ガスのガス流や回収部の真空ポンプの吸引により生じる気流によって、RFプラズマ炎から離れることで冷却されるが、上記のように、RFプラズマ炎の尾部に向けて冷却用ガスを射出することによって、効果的に急冷することができる。
また、RFプラズマ炎の尾部に向けて冷却用ガスを射出することによって、生成した複合触媒同士の凝集を抑制し、粒径が小さく且つその分布幅が小さい触媒粒子を製造することができる。
RFプラズマ炎1の尾部に向かって射出される冷却用ガス(図1中の矢印R)の射出方向は、プラズマ炎1の初部から尾部への方向に対する角度(垂直方向に対する角度)αが、90°<α<240°が好ましく、特に100°<α<180°が好ましい(特開2006−247446号公報の図4(a)参照)。また、RFプラズマ炎1の尾部に向かって射出される冷却用ガスの射出方向(図1中の矢印R)は、RFプラズマ炎1の初部から尾部への方向に対して直交する面内で、RFプラズマ炎1の中心部に対する角度βが、−90°<β<90°が好ましく、特に−45°<β<45°が好ましい(特開2006−247446号公報の図4(b)参照)。
本発明の燃料電池用複合触媒の製造方法は、RFプラズマ処理工程及び冷却工程以外の工程を有していてもよい。
例えば、複合触媒を超純水で洗浄する工程を有していてもよい。該洗浄工程は、例えば、回収した複合触媒を、超純水中に浸漬し、洗浄水が中性になるまで行うことができる。このような超純水洗浄により、複合触媒の表面に付着している、不純物(例えば、Naイオン、Kイオン等)を除去することができる。
<担持工程>
担持工程は、白金粒子とチタン酸化物粒子とを導電性担体に担持させることができれば、具体的な方法は特に限定されない。例えば、気相中で行ってもよいし、液相中で行ってもよい。
導電性担体の射出方向は、導電性担体の表面にて、気相原料が冷却され、Pt粒子とTi酸化物粒子とを含む複合触媒が生成するように、適宜設定する一方、RFプラズマ炎により導電性担体が燃焼してしまわないように、適宜設定する必要がある。具体的には、RFプラズマ炎の尾部の直下でPt、Tiの粒子化及びPt粒子とTi酸化物粒子の複合化が生じるので、その領域に向かって導電性担体の投入位置、投入角度を調節する。
具体的には、用いる導電性担体の種類にもよるが、Pt担持率[Ptの重量/(Pt重量+Ti酸化物重量+導電性担体重量)×100%]が30〜50wt%となるように導電性担体を投入する。
導電性担体を射出するためのキャリアガスとしては、冷却用ガスと同様の不活性ガスを用いることができる。
導電性担体を分散媒に分散させる際には、分散性を向上させるために、界面活性剤を使用してもよい。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤(例えば、TritonX−100(商品名)等)、イオン性界面活性剤(例えば、ギ酸、酢酸、高級カルボン酸、HCl、HNO3等)等を使用することができる。尚、導電性担体を分散させることができ、焼成(例えば、500℃)や洗浄工程で除去することが可能であれば、上記以外の界面活性剤を使用することも可能である。
導電性担体としては、液相中での担持方法と同様のものを用いることができるが、液相法により導電性担体に複合触媒を担持させる場合、導電性担体は、複合触媒を均一に担持する観点から、分散媒に分散しやすいことが好ましい。
分散媒としては、例えば、水、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、t−ブチルアルコール、及びこれら2種以上の混合液体等を用いることができる。
分散媒に複合触媒と導電性担体を分散させる方法は特に限定されず、マグネチックスターラー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、攪拌振とう器等の公知の混合、攪拌方法を採用することができる。
分散媒の除去、乾燥方法は、一般的な方法を採用することができ、例えば、ろ過、真空乾燥等の方法が挙げられる。
本発明の燃料電池用複合触媒は、上記本発明の燃料電池用複合触媒の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。
本発明の燃料電池用複合触媒は、上記したように、粒径が小さく且つ粒径分布幅の小さい白金粒子を有し、高比活性を示すため、燃料電池の発電性能向上に貢献するものである。
本発明の燃料電池用複合触媒は、燃料電池のカソード(酸化剤極)及びアノード(燃料極)のいずれにおいても使用可能であるが、特に酸素還元活性に優れることから、カソードにおいて優れた性能を発揮する。
また、本発明の燃料電池用複合触媒は、酸素及び水素の供給により発電する燃料電池、中でも、電解質膜として固体高分子電解質を用いた固体高分子電解質型燃料電池用の触媒として有効である。
(複合触媒の製造)
まず、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2、水、及び2−プロパノールをビーカーに投入し、攪拌子を入れてマグネチックスターラーにより混合し、原料溶液を調製した。原料溶液の調製において、各原料は、Pt:Ti=1:1(mol比)、水:2−プロパノール=95:5(体積比)となるように混合した。また、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6は、原料溶液の合計重量を100wt%とした時に、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計重量が、6wt%となるように混合した。得られた原料溶液の20℃における粘度は、1.55mPa・sだった。
回収部8において、導電性炭素に担持された複合粒子(以下、炭素担持複合触媒という)を回収した。
回収した炭素担持複合触媒は、超純水(比抵抗18MΩ・cm)を用いて、洗浄水が中性になるまで洗浄した。
上記にて製造した、炭素担持複合触媒について、以下のようにして、(1)Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定、(2)回転ディスク電極(RDE)性能評価、(3)X線光電子分光(XPS)分析を行った。
<平均粒径及び粒径分布>
X線小角散乱法(SAXS)により、複合触媒を構成するPt粒子の平均粒径及び粒径分布を測定したところ、Pt粒子の平均粒径は2.5nm、標準偏差は0.9nmであり、平均粒径が小さく且つ分布幅の小さなPt粒子を有する複合触媒が得られた。
まず、図3に示す装置を用いて、白金の清浄を目的として、炭素担持複合触媒を電位処理した。図3は、電位処理を行う装置を示した模式図である。
図3に示す装置において、ガラスセル11には、過塩素酸水溶液12を入れ、上記にて製造した炭素担持複合触媒のスラリー13を塗布した回転ディスク電極14をセットした。回転ディスク電極14は、回転計15に接続した。過塩素酸水溶液12中には、回転ディスク電極14のほか、対極16、参照極17も過塩素酸水溶液12に十分に浸かるように配置し、これら3つの電極を、デュアル電気化学アナライザー(図示せず)と電気的に接続した。また、アルゴン導入管18を過塩素酸水溶液12に浸かるように配置し、セル外部に設置されたアルゴン供給源(図示せず)から一定時間、アルゴンを過塩素酸水溶液12に室温下でバブリングし、過塩素酸水溶液12中にアルゴンを飽和させた。図3中の円19はアルゴンの気泡を示す。
・過塩素酸水溶液:0.1mol/L HClO4
・回転ディスク電極:グラッシーカーボンからなる電極
・回転計:北斗電工製、HR−201
・対極:白金電極(北斗電工製)
・参照極:水素電極(KMラボ製)
・デュアル電気化学アナライザー:BAS社製、ALS700C
図3に示した装置により、電位掃引範囲0.05〜1.2V(vs.RHE)、電位掃引速度100mV/秒で、電位を100サイクル掃引した。
(a)ECSAの算出
炭素担持複合触媒のECSAをサイクリックボルタンメトリー(CV)により算出した。すなわち、図3に示した装置により、電位掃引範囲0.05〜1.2V(vs.RHE)、電位掃引速度50mV/秒で電位を2サイクル掃引した。2サイクル目のCVよりECSAを算出した。
当該CVから算出したECSAは90m2/g−Ptであった。
以下のようにして、炭素担持複合触媒の電気化学測定を行い、酸素還元反応(Oxygen reduction reaction;以下、ORRと称する。)活性の指標となる質量活性及び比活性を算出した。
すなわち、図3に示した装置において、ガラスセル11中の過塩素酸水溶液12中に酸素をバブリングさせながら、電位掃引範囲0.1〜1.05V(vs.RHE)、電位掃引速度10mV/秒で電位を2サイクル掃引した。2サイクル目のORR曲線における0.9Vの電流値より活性支配電流(kinetically−controlled current;以下、IKと称する)を算出した。当該IKをRDE上に塗布した白金質量で除した値を質量活性とし、当該IKを上記にて算出したECSAで除した値を比活性とした。質量活性が400A/g−Pt、比活性が450μA/cm2だった。
XPS分析により、複合触媒を構成するTi酸化物におけるTiの価数を評価した。4価(Ti4+)が92atm%、3価(Ti3+)が6atm%、2価(Ti2+)が2atm%だった。結果を表2に示す。
(複合触媒の製造)
まず、実施例1と同様にして原料溶液を調製した。
次に、調製した原料溶液を用いて、図1の複合触媒製造装置により、複合触媒を製造した。担持装置7は使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にし、導電性炭素に担持されていない複合触媒を回収部で回収した。回収した複合触媒は、実施例1と同様にして超純水で洗浄した。
一方、導電性炭素(商品名KetjenEC)と、0.1mol/Lの希硝酸と超純水の混合溶液と、を超音波分散器(株式会社エスエムテー製VH300)により、分散、混合し、導電性炭素溶液を調製した。
続いて、回収部で回収した複合触媒を、導電性炭素溶液に添加し、超音波分散器(株式会社エスエムテー製VH300)で、溶液温度が20℃を超えないように冷却しながら、約30分攪拌した。その後、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)メンブランフィルター(孔径0.2μm)を用いて、吸引ろ過により分散媒を除去し、真空乾燥器で12時間80℃で乾燥し、炭素担持複合触媒を製造した。
上記にて製造した、炭素担持複合触媒について、実施例1と同様にして、(1)Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定、(2)RDE性能評価、(3)XPS分析によるTiの価数評価を行った。
<平均粒径及び粒径分布>
複合触媒を構成するPt粒子の平均粒径は2.5nm、標準偏差は0.9nmであり、平均粒径が小さく且つ分布幅の小さなPt粒子を有する複合触媒が得られた。
ECSAが80m2/g−Pt、質量活性が416A/g−Pt、比活性が520μA/cm2だった。結果を表1に示す。
<XPS分析>
4価(Ti4+)が92atm%、3価(Ti3+)が5atm%、2価(Ti2+)が3atm%だった。結果を表2に示す。
(複合触媒の製造)
実施例1において、プラズマ用ガスとして、アルゴンガス40L/min及び水素ガス7L/min(プラズマ用ガス中の水素ガス濃度15vol%)を用いると共に、冷却ガスとしてアルゴンガス及び水素ガス(各チャンバ内流速:それぞれ20m/sec)を用いたこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
上記にて製造した、炭素担持複合触媒について、実施例1と同様にして、(1)Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定、(2)RDE性能評価を行った。
<平均粒径及び粒径分布>
複合触媒を構成するPt粒子の平均粒径は2.5nm、標準偏差は0.7nmであり、平均粒径が小さく且つ分布幅の小さなPt粒子を有する複合触媒が得られた。図4にSAXSの測定結果を示す。
ECSAが120m2/g−Pt、質量活性が480A/g−Pt、比活性が400μA/cm2だった。結果を表1に示す。
導電性炭素に担持された白金粒子の市販品(田中貴金属製、商品名TEC10E30E)について、実施例1と同様にして、(1)Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定、(2)RDE性能評価を行った。
<平均粒径及び粒径分布>
導電性炭素に担持されたPt粒子の平均粒径は2.5nm、標準偏差は0.9nmであった。
ECSAが93m2/g−Pt、質量活性が205A/g−Pt、比活性が220μA/cm2だった。結果を表1に示す。
市販品のTiO2粒子のXPS分析を行った。結果を表2に示す。
これに対して、実施例1及び実施例2の複合触媒では、Ti4+が92%存在し、残りの8%がTi3+及びTi2+として存在することが確認された。これは、実施例1及び実施例2の複合触媒では、Tiの酸化がPtとの結合によって抑制されていることを示し、Ti酸化物の酸素欠陥にPtが結合している証拠といえる。また、0価の金属状態のTiが存在しないことから、実施例1及び実施例2の複合触媒において、PtとTiは合金状態ではなく、酸素欠陥(Ti3+、Ti2+)を有するTi酸化物粒子のTiに、Pt粒子のPtが結合している複合粒子であるといえる。
(複合触媒の製造)
原料溶液において、2−プロパノールと水との比率、及び/又は、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計重量を変え、下記表2のように20℃における粘度の異なる原料溶液を調製したこと以外は、実施例2と同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
各原料溶液の20℃における粘度を表3に示す。
(複合触媒の評価)
上記にて製造した、実施例4、比較例2の炭素担持複合触媒について、実施例2と同様にして、Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定を行った。結果を表3に示す。また、原料溶液の粘度とPt粒子の平均粒径との関係を図5に示す。
(複合触媒の製造)
<実施例5>
実施例2において、プラズマ用ガスとして、アルゴンガス40L/min及び水素ガス2L/min(プラズマ用ガス中の水素ガス濃度5vol%)を用いたこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
<比較例3>
実施例2において、プラズマ用ガスとしてアルゴンガス40L/min(アルゴンガス100vol%)及び冷却用ガスとしてアルゴンガスのみを用いたこと、原料溶液の合計重量を100wt%とした時に、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計重量が、3wt%となるように混合したこと、並びに、チャンバ5内を大気開放したこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
<比較例4>
比較例3において、チャンバ5を大気開放しなかったこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
上記にて製造した、実施例5、比較例3及び4の炭素担持複合触媒について、実施例2と同様にして、Pt粒子の平均粒径及び粒径分布の測定を行った。Pt粒子の平均粒径を図6に示す。尚、Pt粒子の粒径の標準偏差は、実施例5が0.9nm、比較例3が1.2nm、比較例4が0.8nmだった。
図6に示すように、比較例3、比較例4、実施例5の順に、Pt粒子の平均粒径が小さくなった。すなわち、複合触媒製造時(プラズマ処理時)の系内における酸素濃度が低いほど、Pt粒子の平均粒径が小さくなることが確認された。
また、アルゴンガス雰囲気下でプラズマ処理した比較例4と、アルゴンガスと水素ガスの混合ガス雰囲気下でプラズマ処理した実施例5との対比から、不活性ガス(アルゴンガス)と還元性ガス(水素ガス)とを含む雰囲気下でプラズマ処理することによって、Pt粒子の平均粒径をさらに小さくできることが確認された。
さらに、実施例5のPt粒子は、粒径の標準偏差が小さく、均一な粒径分布を有するものであることが確認された。
<実施例6>
実施例2と同様にして、炭素担持複合触媒を製造し、TEM観察を行った。結果を図7に示す。
実施例2において、原料溶液を以下のように調製したこと以外は同様にして、炭素担持複合触媒を製造し、TEM観察を行った。結果を図8に示す。
まず、導電性炭素(商品名KetjenEC)、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2、H2Pt(OH)6、水、及び2−プロパノールを、超音波分散器(株式会社エスエムテー製VH300)により混合した。得られた混合物は、20℃における粘度が、21.15mPa・sであり、スラリー状だった。尚、該スラリーにおいて、各原料は、Ti:Pt=1:0.6(mol比)、水:2−プロパノール=95:5(体積比)となるように混合した。
<実施例7>
実施例2において、プラズマ用ガスとして、アルゴンガス40L/min及び水素ガス2L/min(プラズマ用ガス中の水素ガス濃度5vol%)を用いたこと、原料溶液の合計重量を100wt%とした時に、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計重量が、3wt%となるように混合したこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
得られた炭素担持複合触媒について、実施例2と同様にして、平均粒径及び粒径分布の測定、並びに比活性の測定を行った。また、実施例2と同様にして、XPS分析によるTiの価数の評価を行い、Ti酸化物における酸素欠陥量((Ti3+とTi2+の合計量のatm%)を算出した。結果を表4、図9及び図10に示す。
実施例7において、プラズマ用ガスとして、アルゴンガス40L/min及び水素ガス7L/min(プラズマ用ガス中の水素ガス濃度15vol%)を用いたこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
得られた炭素担持複合触媒について、実施例7と同様にして、平均粒径及び粒径分布の測定、比活性の測定、並びにXPS分析によるTi酸化物における酸素欠陥量の算出を行った。結果を表4、図9及び図10に示す。
実施例7において、冷却ガスとしてアルゴンガス及びメタンガス(各チャンバ内流速:それぞれ20m/sec)を用いたこと以外は、同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
得られた炭素担持複合触媒について、実施例7と同様にして、平均粒径及び粒径分布の測定、比活性の測定、並びにXPS分析によるTi酸化物における酸素欠陥量の算出を行った。結果を表4、図9及び図10に示す。
上記比較例3と同様にして炭素担持複合触媒を製造し、実施例7と同様にして、比活性の測定を行ったところ、測定することができなかった。これは、Pt粒子への電子伝導性が確保できなかったためと考えられる。結果を図9に示す。
上記比較例4と同様にして炭素担持複合触媒を製造し、実施例7と同様にして、比活性の測定、及びXPS分析によるTi酸化物における酸素欠陥量の算出を行った。結果を図9及び図10に示す。
また、図9に示すように、還元性ガスを含まない不活性ガス(アルゴンガス)雰囲気下、プラズマ処理を行った比較例7と、不活性ガス(アルゴンガス)に加えて還元性ガス(水素ガス)を含む雰囲気下でプラズマ処理した実施例7〜9とを比較すると、不活性ガス(アルゴンガス)と還元性ガス(水素ガス)とを含む雰囲気下でプラズマ処理することによって、比活性が向上することが確認された。
また、図10に示すように、還元性ガスを含まない不活性ガス(アルゴンガス)雰囲気下、プラズマ処理を行った比較例7と、不活性ガス(アルゴンガス)に加えて還元性ガス(水素ガス)を含む雰囲気下でプラズマ処理した実施例7〜9とを比較すると、不活性ガス(アルゴンガス)と還元性ガス(水素ガス)とを含む雰囲気下でプラズマ処理することによって、酸素欠陥量が増加することが確認された。
上記のような比較例7に対する実施例7〜9の比活性向上及び酸素欠陥量増加のメカニズムは、次のように考えられる。すなわち、還元性ガス(水素ガス)存在下でプラズマ処理を行うことによって、酸素欠陥が安定化され、酸化される前にPtと接触するTiが生じ、複合触媒を構成するPt粒子とTi酸化物粒子との間において、Pt原子とTi原子との結合形成が促進され、その結果Tiに酸素欠陥が生じるためと考えられる。また、上記比活性及び酸素欠陥量の結果から、Ti酸化物における酸素欠陥量が増加すると、複合触媒の比活性が向上する傾向があることがわかる。
(複合触媒の製造)
<実施例10>
原料溶液における、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計濃度(固形分濃度)を3wt%とし、且つ、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の比率を変えて、下記表5のようにTi原子数に対するPt原子数の割合(Pt原子数/Ti原子数)の異なる原料溶液を調製したこと以外は、実施例2と同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
各原料溶液の固形分濃度及びPt/Ti比率(Pt原子数/Ti原子数)を表5に示す。
<実施例11>
原料溶液における、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計濃度(固形分濃度)を6wt%とし、且つ、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の比率を変えて、下記表5のようにPt/Ti比率の異なる原料溶液を調製したこと以外は、実施例10と同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
各原料溶液の固形分濃度及びPt/Ti比率を表5に示す。
<実施例12>
原料溶液における、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の合計濃度(固形分濃度)を9wt%とし、且つ、Ti(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2とH2Pt(OH)6の比率を変えて、原料溶液を調製したこと以外は、実施例10と同様にして、炭素担持複合触媒を製造した。
各原料溶液の固形分濃度及びPt/Ti比率を表5に示す。
(複合触媒の評価)
上記にて製造した、実施例10、11の炭素担持複合触媒について、実施例2と同様にして、比活性、Pt粒子の平均粒径及び標準偏差を算出した。結果を表5及び図11に示す。
これは、Pt/Ti比率が高くなると、プラズマ処理時のPtとTiの衝突頻度が増加し、PtとTiとの結合形成が促進され、酸素欠陥量が増加するためと考えられる。
2…プラズマトーチ
2a…石英管
2b…高周波発振用コイル
2c…プラズマ用ガス導入口
3…原料溶液供給装置
3a…原料溶液
3b…原料溶液供給管
3c…容器
3d…ポンプ
3e…噴霧用不活性ガス供給源
4…複合触媒
5…チャンバ
6…冷却用ガス導入装置
6a…冷却用不活性ガス供給源
6b…冷却用還元性ガス供給源
6c…コンプレッサ
7…担持装置
7a…導電性担体
7b…貯蔵槽
7c…キャリアガス供給源
8…回収部
8a…回収室
8b…フィルター
8c…管
9…プラズマ用還元性ガス供給源
10…プラズマ用不活性ガス供給源
100…複合触媒製造装置
Claims (10)
- 白金粒子とチタン酸化物粒子とを含む燃料電池用複合触媒の製造方法であって、
H2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2と少なくとも1種のアルコールと水とを含み、且つ、20℃における粘度が2.5mPa・s以下である原料溶液の液滴を、還元性ガスと不活性ガスとを含む雰囲気下、高周波プラズマ炎中に導入し、気相状態にする、高周波プラズマ処理工程と、
前記高周波プラズマ処理工程において生成した気相原料を冷却することにより、白金粒子及びチタン酸化物粒子を生成させる、冷却工程と、
を備えることを特徴とする、燃料電池用複合触媒の製造方法。 - 前記原料溶液におけるH2Pt(OH)6とTi(O−i−C3H7)2(C6H14O3N)2との合計濃度が、15wt%以下である、請求項1に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記原料溶液において、前記アルコールと前記水との合計量に対する前記水の割合が、95体積%以上である、請求項1又は2に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記原料溶液において、前記アルコールが、1−プロパノール及び2−プロパノールから選ばれる少なくとも1種である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記還元性ガスが、水素ガス、メタンガス、及び一酸化炭素から選ばれる少なくとも1種以上である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記高周波プラズマ処理工程において、前記不活性ガスと前記還元性ガスとの合計量に対する、前記還元性ガスの割合が、1体積%以上である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記冷却工程において、不活性ガスの流通により、前記気相原料を冷却する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記白金粒子と前記チタン酸化物粒子を、導電性材料に担持させる工程をさらに有する、請求項1乃至7のいずれかに1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 前記担持工程において、気相中で、前記白金粒子と前記チタン酸化物粒子を前記導電性材料に担持させる、請求項8に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の燃料電池用複合触媒の製造方法により製造されたことを特徴とする、燃料電池用複合触媒。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015159582A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用触媒の製造方法 |
JP2018190545A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社キャタラー | 燃料電池用電極触媒及びその製造方法 |
CN110061250A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-07-26 | 菏泽学院 | 一种用于甲醇燃料电池的催化剂及其制备方法和用途 |
JP2020161272A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 国立大学法人九州大学 | 電極材料、並びに電極、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 |
CN113134617A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 山东理工大学 | 等离子球化脱氧3d打印金属粉体制备装置 |
CN113134605A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 山东理工大学 | 等离子球化脱氧3d打印金属粉体制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07155618A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Hitachi Ltd | 担持金属触媒、及びその製造方法 |
JP2006347826A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | National Institute For Materials Science | 希土類元素がドープされた二酸化チタン粒子およびその製造方法 |
JP2008091345A (ja) * | 2007-11-19 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池とその製造方法 |
WO2010087445A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | パイオニア株式会社 | TiO2ナノ粒子 |
JP2010272248A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Univ Of Yamanashi | 固体高分子形燃料電池用高電位安定担体および電極触媒 |
JP2012081391A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Univ Of Miyazaki | 触媒微粒子、カーボン担持触媒微粒子及び燃料電池触媒、並びに当該触媒微粒子及び当該カーボン担持触媒微粒子の製造方法 |
-
2012
- 2012-11-06 JP JP2012244587A patent/JP5751239B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07155618A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Hitachi Ltd | 担持金属触媒、及びその製造方法 |
JP2006347826A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | National Institute For Materials Science | 希土類元素がドープされた二酸化チタン粒子およびその製造方法 |
JP2008091345A (ja) * | 2007-11-19 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池とその製造方法 |
WO2010087445A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | パイオニア株式会社 | TiO2ナノ粒子 |
JP2010272248A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Univ Of Yamanashi | 固体高分子形燃料電池用高電位安定担体および電極触媒 |
JP2012081391A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Univ Of Miyazaki | 触媒微粒子、カーボン担持触媒微粒子及び燃料電池触媒、並びに当該触媒微粒子及び当該カーボン担持触媒微粒子の製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015159582A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用触媒の製造方法 |
JP2018190545A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社キャタラー | 燃料電池用電極触媒及びその製造方法 |
US11217796B2 (en) | 2017-04-28 | 2022-01-04 | Cataler Corporation | Electrode catalyst for fuel cell and method of production of same |
JP2020161272A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 国立大学法人九州大学 | 電極材料、並びに電極、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 |
JP7112739B2 (ja) | 2019-03-26 | 2022-08-04 | 国立大学法人九州大学 | 電極材料及びその製造方法、並びに電極、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 |
CN110061250A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-07-26 | 菏泽学院 | 一种用于甲醇燃料电池的催化剂及其制备方法和用途 |
CN113134617A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 山东理工大学 | 等离子球化脱氧3d打印金属粉体制备装置 |
CN113134605A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 山东理工大学 | 等离子球化脱氧3d打印金属粉体制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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