JPH0450061B2 - - Google Patents

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JPH0450061B2
JPH0450061B2 JP60055616A JP5561685A JPH0450061B2 JP H0450061 B2 JPH0450061 B2 JP H0450061B2 JP 60055616 A JP60055616 A JP 60055616A JP 5561685 A JP5561685 A JP 5561685A JP H0450061 B2 JPH0450061 B2 JP H0450061B2
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JP
Japan
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surface area
titanium carbide
platinum
chain structure
particles
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JP60055616A
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Japanese (ja)
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JPS60210514A (en
Inventor
Moteiraru Jaran Uinotsudo
Jii Furosuto Deiuitsudo
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EREKUTORITSUKU PAWAA RISAACHI INST Inc
Original Assignee
EREKUTORITSUKU PAWAA RISAACHI INST Inc
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Publication date
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Publication of JPS60210514A publication Critical patent/JPS60210514A/en
Publication of JPH0450061B2 publication Critical patent/JPH0450061B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

【発明の詳細な説明】 (利用分野) 本発明は電気触媒(electrocatalyst)、特に燃
料電池における陽極(cathode)に使用する電気
触媒に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to electrocatalysts, particularly for use in cathodes in fuel cells.

(発明の背景) 陽極触媒用の炭素担体は電池効率及び寿命に関
し燃料電池における重要な要素である。しかしな
がら、導電性カーボンブラツクは燃料電池におけ
る電気化学的酸化によつて生ずる腐食に対し必ず
しも十分な抵抗性を示さない。又、熱力学的に、
材料としての炭素はりん酸燃料電池(PAFC)に
存在する加温りん酸における陽極電位
(Cathodepotential)で不安定である。燃料電池
における陽極での腐食は種々の様式の燃料電池の
性能衰弱、例えばアンダーカツト
(undercutting)による増加する白金の移行(即
ち、白金触媒下の炭素の腐食)及び炭素−テフロ
ン(商標名)界面の破裂による増加する拡散損失
(diffusion loss)の一因となる。これは燃料電池
の電極の寿命に基本的制限を与える。さらに、よ
り高い陽極電位に達するところの燃料電池におけ
る高温及び高圧に進む最近の傾向は炭素腐食
(carbon corrosion)の見込を増加する。さらに
又、実用における作業条件では、部分−負荷作業
(part−load operation)は、時間のある部分中、
酸素電極が0.8ボルト以上の電位でなければなら
ないことが必要であり、それは炭素腐食を促進す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Carbon supports for anode catalysts are important elements in fuel cells with regard to cell efficiency and longevity. However, conductive carbon black does not always exhibit sufficient resistance to corrosion caused by electrochemical oxidation in fuel cells. Also, thermodynamically,
Carbon as a material is unstable at the cathode potential in the warm phosphoric acid present in phosphoric acid fuel cells (PAFCs). Corrosion at the anode in a fuel cell can degrade fuel cell performance in various ways, such as increased platinum migration due to undercutting (i.e., corrosion of carbon under the platinum catalyst) and the carbon-Teflon interface. contributes to increased diffusion loss due to rupture. This places a fundamental limit on the lifetime of fuel cell electrodes. Additionally, the recent trend toward higher temperatures and pressures in fuel cells reaching higher anode potentials increases the likelihood of carbon corrosion. Furthermore, in practical working conditions, part-load operations are
It is necessary that the oxygen electrode must be at a potential of 0.8 volts or higher, which promotes carbon corrosion.

電解液における改良は酸素電極でさらに高い電
位の前兆となる。
Improvements in the electrolyte portend even higher potentials at the oxygen electrode.

それ故に、燃料電池の極端な条件の下で作動す
るには、酸素電極に対する新規にして改良せる担
体材料と触媒とが必要である。こゝで述べたりん
酸燃料電池(PAFC)はA.Fickett,“Fuel Cell
Power Plant”Scientific American239、70〜
76(1978年12月)によつて述べられている。
Therefore, new and improved support materials and catalysts for oxygen electrodes are needed to operate under the extreme conditions of fuel cells. The phosphoric acid fuel cell (PAFC) described here is based on A.Fickett, “Fuel Cell
Power Plant” Scientific American , 239 , 70~
76 (December 1978).

チタニウムカーバイド(TiC)は満足な導電体
として同定されており、燃料電池における酸素電
極電位で加温りん酸において安定であるようであ
る。しかしながら、市販のチタニウムカーバイド
は比較的低い表面積(1m2/g以下)であり、そ
れ故に電極触媒担体として通常有用でない。
Titanium carbide (TiC) has been identified as a satisfactory conductor and appears to be stable in warm phosphoric acid at oxygen electrode potentials in fuel cells. However, commercially available titanium carbide has a relatively low surface area (less than 1 m 2 /g) and is therefore generally not useful as an electrocatalyst support.

それ故に、燃料電池における電気触媒担体とし
て有用である約50〜500Åの範囲の微結晶サイズ
及び25〜125m2/gの比較的大きな表面積を有す
るチタニウムカーバイド担体を提供するのが本発
明の目的である。
It is therefore an object of the present invention to provide a titanium carbide support having a crystallite size in the range of about 50 to 500 Å and a relatively large surface area of 25 to 125 m 2 /g that is useful as an electrocatalyst support in fuel cells. be.

さらにチタニウムカーバイド担体に含浸した白
金を含有する新規の電気触媒を提供するのが本発
明の目的である。
It is further an object of the present invention to provide a new electrocatalyst containing platinum impregnated on a titanium carbide support.

本発明のこれらの目的及び他の目的を以下の説
明により明らかとする。
These and other objects of the invention will become apparent from the following description.

(発明の概要及び詳細な説明) 本発明は新規な電気触媒担体、及び電気触媒並
びにその生成方法に関する。その方法は超微粉の
チタニウムカーバイド触媒担体を生成することに
関し、それは気相における四塩化チタニウムをガ
ス状の不飽和炭化水素及び水素と、500〜1250℃
の範囲の反応帯において接触せしめる工程より成
るものである。反応帯に導入される水素の容量は
水素対四塩化チタニウムの容量比が6以上となる
ようにする。反応帯に導入される不飽和炭化水素
の容量はチタニウム対炭素比が4以下となるよう
にする。
SUMMARY AND DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel electrocatalyst support and electrocatalyst and method for producing the same. The method involves producing an ultrafine titanium carbide catalyst support, which combines titanium tetrachloride in the gas phase with gaseous unsaturated hydrocarbons and hydrogen at temperatures between 500 and 1250 °C.
It consists of a step of contacting in a reaction zone in the range of . The capacity of hydrogen introduced into the reaction zone is such that the capacity ratio of hydrogen to titanium tetrachloride is 6 or more. The volume of unsaturated hydrocarbon introduced into the reaction zone is such that the titanium to carbon ratio is 4 or less.

チタニウムカーバイド触媒担体を、白金での含
浸によつて触媒に転換する多くの方法がある。2
つの方法が記載され、その一つ(方法A)はチタ
ニウムカーバイド担体組成物をクロロ白金酸アル
コール溶液で含浸し、含浸粒子を溶液より分離
し、粒子を乾燥し、粒子を約400℃で水素雰囲気
に露出し、さらに約350℃で一酸化炭素雰囲気に
粒子を露出する工程より成るものである。電気触
媒を生成する第二の方法(方法B)はチタニウム
カーバイド担体組成物をクロロ白金水溶液、亜ニ
チオン酸ソーダ(sodium dithionite)水溶液及
び稀過酸化水素と接触せしめる工程より成るもの
である。
There are many ways to convert titanium carbide catalyst supports into catalysts by impregnation with platinum. 2
Two methods have been described, one of which (method A) is to impregnate a titanium carbide support composition with a chloroplatinic acid alcohol solution, separate the impregnated particles from the solution, dry the particles, and heat the particles at about 400° C. in a hydrogen atmosphere. The process consists of exposing the particles to a carbon monoxide atmosphere at about 350°C. A second method of producing an electrocatalyst (Method B) consists of contacting the titanium carbide support composition with an aqueous solution of chloroplatinum, an aqueous solution of sodium dithionite, and dilute hydrogen peroxide.

本発明によるチタニウムカーバイド担体組成物
は開孔気孔と鎖状構造とを有する50〜500Åの範
囲内の粒度を特徴とする。
The titanium carbide support composition according to the invention is characterized by a particle size in the range of 50-500 Å with open pores and a chain structure.

本発明によるチタニウムカーバイド担体組成物
は下記の化学量反応によつて生成される: 2TiCl4+C2H2+3H2→2TiC+8HCl 上記反応は反応体ガスのみ或は、随意にアルゴ
ンの如き不活性ガスの存在において、気相におい
て行なわれる。反応は約500〜1250℃の範囲、好
ましくは650〜1100℃の範囲の比較的低温度にお
いて行なわれる。四塩化チタニウムの容量濃度は
水素ガス濃度に関して比較的稀薄とすべきであ
り、かくして反応帯に導入される水素ガスの容量
の四塩化チタニウムの容量に対する比を約6以上
とすべきである。炭化水素ガスの相対的濃度は高
くてよく、それ故に使用する炭化水素ガスの容量
は、炭化水素ガスにおける炭素に対するチタニウ
ムの比が4以下となるようにすべきである。エチ
レン、アセチレン、プロピレンなどの如き不飽和
炭化水素が使用されるが、アセチレンが好まし
い。
The titanium carbide support composition according to the present invention is produced by the following stoichiometric reaction: 2TiCl 4 +C 2 H 2 +3H 2 →2TiC + 8HCl The above reaction can be carried out using only reactant gases or optionally with an inert gas such as argon. In existence, it takes place in the gas phase. The reaction is carried out at relatively low temperatures in the range of about 500-1250°C, preferably 650-1100°C. The titanium tetrachloride volume concentration should be relatively dilute with respect to the hydrogen gas concentration, such that the ratio of the volume of hydrogen gas introduced into the reaction zone to the volume of titanium tetrachloride should be about 6 or more. The relative concentration of the hydrocarbon gas may be high and therefore the volume of hydrocarbon gas used should be such that the ratio of titanium to carbon in the hydrocarbon gas is 4 or less. Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, acetylene, propylene and the like are used, with acetylene being preferred.

反応は通常の管状炉で行なうことができ、反応
は通常約2〜10時間をかけて完了される。好まし
い条件の下では、炉は650〜1100℃の範囲内の温
度に保たれ、こゝで四塩化チタニウム蒸気、水素
及び炭化水素ガスは別々に、或は反応器へ導入す
る前に予め混合して導入される。別々に導入され
るならば、四塩化チタニウム蒸気と炭化水素ガス
とは随意にアルゴンガスの如き不活性担体ガスと
ともに導入される。もし全部の3つのガスが予め
混合されるならば、アルゴンが又随意に担体ガス
として使用されてよい。代表的な生成は反応帯に
おける3つの反応体ガスを好ましい温度において
10-1時間以下の全空間速度(total space
velocity)を利用して約4〜8時間保持すること
は包含する。反応の完結を最適にするには、これ
は通常四塩化チタニウムと水素との約1時間の処
理、続いて水素での約1時間の処理及び不活性雰
囲気における冷却が続いて行なわれる。
The reaction can be carried out in a conventional tube furnace, and the reaction is usually completed in about 2 to 10 hours. Under preferred conditions, the furnace is maintained at a temperature in the range of 650-1100°C, where the titanium tetrachloride vapor, hydrogen and hydrocarbon gases are either separately or premixed before being introduced into the reactor. will be introduced. If introduced separately, the titanium tetrachloride vapor and hydrocarbon gas are optionally introduced with an inert carrier gas such as argon gas. Argon may optionally also be used as carrier gas if all three gases are premixed. A typical production involves combining the three reactant gases in a reaction zone at a preferred temperature.
Total space velocity of less than 10 -1 h
This includes holding the sample for about 4 to 8 hours using high velocity. For optimum completion of the reaction, this is usually carried out by treatment of titanium tetrachloride with hydrogen for about 1 hour, followed by treatment with hydrogen for about 1 hour and cooling in an inert atmosphere.

生成するチタニウムカーバイドはすぐれた粒対
粒の接触を保ち、それによつて複合触媒層に対す
るすぐれた導電性を保持する開放気孔と鎖状構造
とを有する50〜500Åの範囲の粒度を有する微細
粒子より成る。通常、チタニウムカーバイド粒子
は少なくとも25m2/gチタニウムカーバイドの表
面積を有する。さらに、このような鎖状構造は燃
料電池用のガス拡散電極に通常の方法によつて容
易に製造される。これはこのような生成の例であ
るが、他の技術例えば反応性プラズマトーチ
(reactive plasma torch)が利用される。
The resulting titanium carbide is finer than fine particles with a grain size in the range of 50-500 Å with open pores and a chain structure that maintains excellent grain-to-grain contact and thereby good electrical conductivity for the composite catalyst layer. Become. Typically, the titanium carbide particles have a surface area of at least 25 m 2 /g titanium carbide. Furthermore, such a chain structure can be easily manufactured by a conventional method for gas diffusion electrodes for fuel cells. Although this is an example of such generation, other techniques may be utilized, such as a reactive plasma torch.

担体組成物を電気触媒に転換するには、高度に
分散された白金が種々の技術で超微粉チタニウム
カーバイドの上に、20〜90m2/g白金の範囲内の
白金表面積を得るように析出される。白金表面積
は通常少なくとも約23m2/g、好ましくは50m2
g白金以上である。チタニウムカーバイドはチタ
ニウムカーバイド粒子をクロロ白金酸のアルコー
ル溶液と接触せしめることによつて含浸せしめら
れる。クロロ白金酸溶液の濃度は担体に析出する
ことが望まれる白金の量により変る。特有の燃料
電池の設計の必要な規格により適当なクロロ白金
酸溶液の濃度を決定するのは当業者には十分によ
くわかつていることである。
To convert the support composition into an electrocatalyst, highly dispersed platinum is deposited onto ultrafine titanium carbide by various techniques to obtain a platinum surface area in the range of 20-90 m 2 /g platinum. Ru. The platinum surface area is usually at least about 23 m 2 /g, preferably 50 m 2 /g.
g platinum or higher. Titanium carbide is impregnated by contacting titanium carbide particles with an alcoholic solution of chloroplatinic acid. The concentration of the chloroplatinic acid solution will vary depending on the amount of platinum desired to be deposited on the support. It is well within the skill of those skilled in the art to determine the appropriate chloroplatinic acid solution concentration according to the required specifications of a particular fuel cell design.

粒子は次いで溶液より分離され、アルコール溶
剤を除くために乾燥され、そして含浸された白金
塩は水素雰囲気において、例えば含浸粒子を約
400℃で水素雰囲気に露出し、次いで約350℃で一
酸化炭素雰囲気に露出することによつて還元され
る。好ましくは、粒子は次いで速やかに冷却すべ
きであり、通常、約100℃への冷却で充分である
が、室温への冷却が好ましい。
The particles are then separated from the solution, dried to remove the alcohol solvent, and the impregnated platinum salt is dried in a hydrogen atmosphere, e.g.
It is reduced by exposure to a hydrogen atmosphere at 400°C followed by exposure to a carbon monoxide atmosphere at about 350°C. Preferably, the particles should then be rapidly cooled; cooling to about 100°C is usually sufficient, although cooling to room temperature is preferred.

また、チタニウムカーバイド粒子はクロロ白金
酸水溶液に懸濁される。上述のように、使用され
るクロロ白金酸の濃度、溶液及び溶液の量は触媒
担体で望まれる白金の特有の濃度により変る。こ
れは燃料電池の必要な規格により当業者には容易
に決定され得る。粒子をクロロ白金酸溶液と接触
せしめた後、白金塩は亜ニチオン酸ソーダ水溶液
と接触せしめ、次いで過剰の亜ニチオン酸塩を除
くために稀薄過酸化水素と接触せしめることによ
つて還元される。同様の結果が、まずクロロ白金
酸水溶液を亜ニチオン酸ソーダ及び過酸化水素
と、コロイダル白金懸濁液を得るために反応せし
め、それからチタニウムカーバイド粒子の上に非
常に微細な白金粒子を吸着せしめるためにチタニ
ウムカーバイド粒子を添加することによつて得る
ことができる。好ましくは、粒子はそれから洗滌
され、残留する水分を除くために乾燥される。
Additionally, titanium carbide particles are suspended in an aqueous chloroplatinic acid solution. As mentioned above, the concentration of chloroplatinic acid, solution and amount of solution used will vary depending on the specific concentration of platinum desired in the catalyst support. This can be easily determined by a person skilled in the art according to the required specifications of the fuel cell. After contacting the particles with the chloroplatinic acid solution, the platinum salt is reduced by contacting with an aqueous sodium dithionite solution and then with dilute hydrogen peroxide to remove excess dithionite. Similar results were obtained by first reacting an aqueous chloroplatinic acid solution with sodium dithionite and hydrogen peroxide to obtain a colloidal platinum suspension, and then adsorbing very fine platinum particles onto titanium carbide particles. It can be obtained by adding titanium carbide particles to. Preferably, the particles are then washed and dried to remove residual moisture.

第1図に、白金が担体上に析出されているとこ
ろの本発明により製造された白金−チタニウムカ
ーバイド電気触媒(0.5mg白金/cm2、50%りん酸、
20℃、5mV/S走査速度、図中a,bは方法(A)
により、cは方法(B)により製造されたものであ
る)の3つの環状ボルタモグラム(cyclic
voltammogram)を示す。第1図において、横
軸はmVの単位であり、縦軸はmA/cm2の単位で
ある。得られる白金表面積は夫々、図面a,b,
cにおいて約23,68,94m2/gであり、測定は23
℃、5mV/secの電位スウイープ速度(potential
sweep rate)で50%りん酸溶液において1cm2
極を使用してなされた。
FIG. 1 shows a platinum-titanium carbide electrocatalyst prepared according to the present invention in which platinum is deposited on a support (0.5 mg platinum/cm 2 , 50% phosphoric acid,
20℃, 5mV/S scanning speed, a and b in the figure are method (A)
c is produced by method (B)).
voltammogram). In FIG. 1, the horizontal axis is in units of mV, and the vertical axis is in units of mA/cm 2 . The platinum surface areas obtained are shown in drawings a, b, and
It is about 23, 68, 94 m 2 /g at c, and the measurement is 23
°C, potential sweep rate of 5 mV/sec
sweep rate) in 50% phosphoric acid solution using a 1 cm 2 electrode.

第2図において、23m2/g(実線)の白金表面
積を有する本発明による白金−チタニウムカーバ
イド電気接触の酸素還元活性度(oxygen
reduction activity)を120m2/g(点線)の表面
積を有する通常の白金−炭素電気触媒と比較して
図示する。各触媒は0.5mg白金/cm2となるように
分布され、試験は200℃で、電解液として100%り
ん酸を利用するりん酸燃料電池で行なわれた。第
2図における縦軸は可逆水素電極(RHE)に対
して測定される電位をmVで示す。第2図よりわ
かるように、白金−チタニウムカーバイド触媒は
高い電流密度まで(即ち約4500μA/cm2白金)実
施可能であるばかりでなく、約18〜1000μ/cm2
白金−炭素触媒の実施可能範囲内で通常の白金−
炭素触媒より以上に実施可能であつた。
In FIG. 2, the oxygen reduction activity of the platinum-titanium carbide electrical contact according to the invention with a platinum surface area of 23 m 2 /g (solid line) is shown.
reduction activity) compared to a conventional platinum-carbon electrocatalyst with a surface area of 120 m 2 /g (dotted line). Each catalyst was distributed at 0.5 mg platinum/cm 2 and the tests were conducted at 200° C. in a phosphoric acid fuel cell utilizing 100% phosphoric acid as the electrolyte. The vertical axis in FIG. 2 shows the potential measured in mV relative to the reversible hydrogen electrode (RHE). As can be seen from Figure 2, not only is the platinum-titanium carbide catalyst operable up to high current densities (i.e., about 4500 μA/cm 2 platinum), but also the platinum-carbon catalyst is operable up to about 18-1000 μ/cm 2 . Normal platinum within the range -
It was more viable than a carbon catalyst.

第3図において、68m2/gの白金表面積を有す
る本発明の触媒調製の性能は120m2/gの白金表
面積を有する通常の白金−炭素触媒に比しさらに
改良していることを示す。触媒担体における単な
る変化がこのような改良せる利益を生じ、特に
PAFCにおいて利用される非常に厳重な条件にお
いて生ずることは意外である。
In FIG. 3, the performance of the catalyst preparation of the present invention with a platinum surface area of 68 m 2 /g is shown to be further improved over a conventional platinum-carbon catalyst with a platinum surface area of 120 m 2 /g. Simple changes in the catalyst support can result in such improved benefits, especially
It is surprising that this occurs under the very strict conditions used in PAFC.

本発明の好ましい実施の態様の上述の説明よ
り、ある修正、改変が本発明の精神より逸脱する
ことなしになされ得ることは当業者に明らかであ
り、このような修正、改変は本発明の範囲内を意
味する。
From the above description of the preferred embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that certain modifications and variations can be made without departing from the spirit of the invention, and such modifications and variations are within the scope of the present invention. means inside.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図面において、第1図は本発明によるりん
酸燃料電池(PAFC)における3つの白金−チタ
ニウムカーバイド触媒の環状ボルタモグラム
(cyclic voltammogram)を示す。第2図及び第
3図は本発明による白金−チタニウムカーバイド
(実線)と通常の白金−炭素電気触媒(点線)と
の酸素還元活性度の比較図である。
In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a cyclic voltammogram of three platinum-titanium carbide catalysts in a phosphoric acid fuel cell (PAFC) according to the invention. FIGS. 2 and 3 are diagrams comparing the oxygen reduction activities of the platinum-titanium carbide according to the present invention (solid line) and a conventional platinum-carbon electrocatalyst (dotted line).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 開放気孔と鎖状構造とを有し、50〜500Åの
粒度と少くとも25m2/gの表面積を有する超微粉
チタニウムカーバイド担体上に微粉白金触媒が担
持されており、しかも20〜95m2/g白金の範囲の
白金表面積と少くとも25m2/gチタニウムカーバ
イドのチタニウムカーバイド表面積とを有するこ
とを特徴とする酸素を接触的に還元する電気触
媒。 2 気相における四塩化チタニウムをガス状の不
飽和炭化水素及び水素と、反応帯に導入される水
素の容量は水素対四塩化チタニウムの容量比が約
6以上となるようにし、又反応帯に導入される炭
化水素の容量はチタニウム対炭素比が約4以下と
なるようにする、500〜1250℃の範囲の温度にお
ける反応帯において接触せしめる工程により製造
され、開放気孔と鎖状構造とを有し50〜500Åの
粒度と少くとも25m2/gの表面積を有することを
特徴とする超微粉チタニウムカーバイド担体。 3 (a) 開放気孔と鎖状構造とを有し、50〜500
Åの粒度と少くとも25m2/gの表面積を有する
超微粉チタニウムカーバイド担体をクロロ白金
酸のアルコール溶液で含浸し、 (b) 含浸粒子を前記溶液より分離し、次いで前記
粒子を乾燥し、 (c) 前記粒子を約400℃で水素雰囲気に露出し、 (d) 前記粒子を約350℃で一酸化炭素雰囲気にお
いて露出する工程より成る、開放気孔と鎖状構
造とを有し、50〜500Åの粒度と少くとも25
m2/gの表面積を有する超微粉チタニウムカー
バイド担体上に微粉白金触媒が担持されてい
て、20〜95m2/g白金の範囲の白金表面積と少
くとも25m2/gのチタニウムカーバイドのチタ
ニウムカーバイド表面積とを有する酸素を接触
的に還元する電気触媒の製造方法。 4 (a) 開放気孔と鎖状構造とを有し、50〜500
Åの粒度と少くとも25m2/gの表面積を有する
超微粉チタニウムカーバイド担体をクロロ白金
酸水溶液と接触し、 (b) 前記粒子を亜ニチオン酸ソー水溶液と接触
し、 (c) 前記粒子を過酸化水素と接触する工程より成
る、開放気孔と鎖状構造とを有し、50〜500Å
の粒度と少くとも25m2/gの表面積を有する超
微粉チタニウムカーバイド担体上に微粉白金触
媒が担持されていて、20〜95m2/g白金の範囲
の白金表面積と少くとも25m2/gのチタニウム
カーバイドのチタニウムカーバイド表面積とを
有する酸素を接触的に還元する電気触媒の製造
方法。 5 開放気孔と鎖状構造とを有し、50〜500Åの
粒度と少くとも25m2/gの表面積を有する超微粉
チタニウムカーバイド担体上に微粉白金触媒が担
持されていて、20〜95m2/g白金の範囲の白金表
面積と少くとも25m2/gのチタニウムカーバイド
のチタニウムカーバイド表面積とを有する酸素を
接触的に還元する電気触媒を陽極として使用する
燃料電池。
[Claims] 1. A finely divided platinum catalyst is supported on an ultrafine titanium carbide support having open pores and a chain structure, a particle size of 50 to 500 Å, and a surface area of at least 25 m 2 /g, An electrocatalyst for catalytically reducing oxygen, characterized in that it has a platinum surface area ranging from 20 to 95 m 2 /g platinum and a titanium carbide surface area of at least 25 m 2 /g titanium carbide. 2 Titanium tetrachloride in the gas phase is mixed with gaseous unsaturated hydrocarbons and hydrogen, and the volume of hydrogen introduced into the reaction zone is such that the volume ratio of hydrogen to titanium tetrachloride is about 6 or more, and The volume of hydrocarbon introduced is produced by a contacting process in a reaction zone at a temperature in the range of 500 to 1250°C, such that the titanium to carbon ratio is less than about 4, and has open pores and a chain structure. An ultrafine titanium carbide support characterized in that it has a particle size of 50 to 500 Å and a surface area of at least 25 m 2 /g. 3 (a) Has open pores and chain structure, and has 50 to 500
impregnating an ultrafine titanium carbide support with a particle size of Å and a surface area of at least 25 m 2 /g with an alcoholic solution of chloroplatinic acid; (b) separating the impregnated particles from said solution; and then drying said particles; c) exposing said particles to a hydrogen atmosphere at about 400°C; and (d) exposing said particles to a carbon monoxide atmosphere at about 350°C, having open pores and a chain structure and having a diameter of 50 to 500 Å. particle size of at least 25
A finely divided platinum catalyst is supported on an ultrafine titanium carbide support having a surface area of m 2 /g, a platinum surface area ranging from 20 to 95 m 2 /g platinum, and a titanium carbide surface area of at least 25 m 2 /g titanium carbide. A method for producing an electrocatalyst for catalytically reducing oxygen, comprising: 4 (a) Has open pores and chain structure, and has 50 to 500
(b) contacting the particles with an aqueous solution of chloroplatinic acid; It has open pores and a chain structure, and has a diameter of 50 to 500 Å.
A finely divided platinum catalyst is supported on an ultrafine titanium carbide support having a particle size of from 20 to 95 m 2 / g platinum and a surface area of at least 25 m 2 /g titanium. A method for producing an electrocatalyst for catalytically reducing oxygen having a surface area of titanium carbide. 5. A finely divided platinum catalyst supported on an ultrafine titanium carbide support with open pores and chain structure, a particle size of 50 to 500 Å and a surface area of at least 25 m 2 /g, and a surface area of 20 to 95 m 2 /g. A fuel cell using as an anode an electrocatalyst for catalytically reducing oxygen having a platinum surface area in the range of platinum and a titanium carbide surface area of at least 25 m 2 /g titanium carbide.
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