JP6590138B2 - 酸素電極触媒およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)繊維状炭素−ランタンマンガン酸化物複合材料を含む酸素電極触媒であり、ここで前記繊維状炭素はカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブまたは炭素繊維であり、かつ前記ランタンマンガン酸化物はLaMnO3、酸素欠陥を有する酸化物LaMnOx(xは2.5以上、3未満)、Aサイト部分置換型La1-xAxMnO3(AはY、Sr、KもしくはCa、xは0.5未満)、またはBサイト部分置換型LaMn1-yByO3(BはV、Cr、FeもしくはAl、yは0.5未満)である酸素電極触媒。
(2)前記繊維状炭素100質量部に対し前記ランタンマンガン酸化物が1〜50質量部の質量比である上記(1)に記載の酸素電極触媒。
(3)ランタン源化合物およびマンガン源化合物を溶液とし、繊維状炭素を混合した後に、熱処理して繊維状炭素−ランタンマンガン酸化物複合材料を得ることを特徴とする酸素電極触媒の製造方法。
(4)前記溶液にさらに第四級塩を添加する上記(3)に記載の酸素電極触媒の製造方法。
(5)前記第四級塩がアンモニウム塩またはホスホニウム塩である上記(4)に記載の酸素電極触媒の製造方法。
実施例1
マンガン源として硝酸マンガン6水和物(Mn(NO3)2・6H2O)を、ランタン源として硝酸ランタン6水和物(La(NO3)3・6H2O)を用いて、それぞれ0.0005mol/dm3の水溶液を200mL調製した。それに0.14mol/dm3テトラメチルアンモニウム水溶液を添加し、すぐに市販の気相成長カーボンナノファイバー(径150nm)を0.1g投入し、1時間攪拌した。ついで、吸引濾過と水による洗浄を行い、真空乾燥器で乾燥させた後、熱処理を行った。このようにして得られた生成物の電界放出型走査型電子顕微鏡(FE−SEM)写真を図1に示す。
実施例1にならって、様々な繊維状炭素−ランタンマンガン酸化合物複合材料を製造した。実施例4〜9では、Aサイト又はBサイト置換のために、表2に示したx又はyの値が得られる量の硝酸塩化合物を使用した。製造方法の概要を表1に示し、得られた複合材料の構成と効果の概要を表2に示す。
Claims (5)
- 繊維状炭素−ランタンマンガン酸化物複合材料を含む酸素電極触媒であり、前記繊維状炭素に前記ランタンマンガン酸化物が担持されており、ここで前記繊維状炭素はカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブまたは炭素繊維であり、かつ前記ランタンマンガン酸化物はLaMnO3、酸素欠陥を有する酸化物LaMnOx(xは2.5以上、3未満)、Aサイト部分置換型La1-xAxMnO3(AはY、KもしくはCa、xは0.5未満)、またはBサイト部分置換型LaMn1-yByO3(BはV、Cr、FeもしくはAl、yは0.5未満)である酸素電極触媒。
- 前記繊維状炭素100質量部に対し前記ランタンマンガン酸化物が1〜50質量部の質量比である請求項1に記載の酸素電極触媒。
- 請求項1または2に記載の酸素電極触媒を製造する方法であって、前記ランタンマンガン酸化物がLaMnO 3 または酸素欠陥を有する酸化物LaMnO x である場合には、ランタン源化合物およびマンガン源化合物を溶液とし、前記ランタンマンガン酸化物がAサイト部分置換型La 1-x A x MnO 3 またはBサイト部分置換型LaMn 1-y B y O 3 である場合には、ランタン源化合物、マンガン源化合物、およびAサイト源化合物またはBサイト源化合物を溶液とし、繊維状炭素を混合した後に、熱処理して繊維状炭素−ランタンマンガン酸化物複合材料を得ることを特徴とする、酸素電極触媒の製造方法。
- 前記溶液にさらに第四級塩を添加する請求項3に記載の酸素電極触媒の製造方法。
- 前記第四級塩がアンモニウム塩またはホスホニウム塩である請求項4に記載の酸素電極触媒の製造方法。
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