JPH067679A - りん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法 - Google Patents
りん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法Info
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- JPH067679A JPH067679A JP4191474A JP19147492A JPH067679A JP H067679 A JPH067679 A JP H067679A JP 4191474 A JP4191474 A JP 4191474A JP 19147492 A JP19147492 A JP 19147492A JP H067679 A JPH067679 A JP H067679A
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- catalyst
- phosphoric acid
- platinum alloy
- fuel cell
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒中の白金又は白金合金の粒子上に卑金属
を担持し合金化して、白金単独粒子や卑金属単独粒子を
少なくし、且つ合金組成比の偏りをより小さくして、り
ん酸型燃料電池に用いた際の耐溶出性及び活性を向上さ
せることのできるりん酸型燃料電池用白金合金触媒を作
ることのできる方法を提供する。 【構成】 白金又は白金合金をカーボン粉末に担持した
触媒を温水に浸し撹拌しながら超音波ホモジナイザーで
分散し、然る後この分散した触媒に、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電
解めっきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化す
ることを特徴とするりん酸型燃料電池用白金合金触媒の
製造方法。
を担持し合金化して、白金単独粒子や卑金属単独粒子を
少なくし、且つ合金組成比の偏りをより小さくして、り
ん酸型燃料電池に用いた際の耐溶出性及び活性を向上さ
せることのできるりん酸型燃料電池用白金合金触媒を作
ることのできる方法を提供する。 【構成】 白金又は白金合金をカーボン粉末に担持した
触媒を温水に浸し撹拌しながら超音波ホモジナイザーで
分散し、然る後この分散した触媒に、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電
解めっきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化す
ることを特徴とするりん酸型燃料電池用白金合金触媒の
製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、りん酸型燃料電池用白
金合金触媒の製造方法に関する。
金合金触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、りん酸型燃料電池用白金合金触媒
を製造するには、白金をカーボン粉末に担持した触媒を
水に濡らし、これに合金成分となる１種又は２種の卑金
属を含む溶液、即ちクロム、マンガン、鉄などは硝酸塩
溶液、コバルト、ニッケル、銅などはアンモニア性アル
カリ性溶液として加えて混合し、１時間程度撹拌してス
ラリー状にした後、乾固させた。その後水素気流下で 9
00℃前後に加熱して、還元、合金化処理を行っていた。
この従来の製造方法で製造できる白金合金触媒は、合金
組成比がモル比でＰｔ：卑金属＝１：１が目標であるに
もかかわらず、卑金属を含む溶液の混合量を増やして
も、また長時間撹拌しても１： 0.3程度までしか合金化
されない。また白金を担持させたカーボン粉末の触媒を
溶液と混合させた後乾固させる為、卑金属成分が塩の結
晶となって不均一に析出し、触媒中で卑金属成分の偏在
が起こる。これを水素中で合金化処理を行っても卑金属
と合金となった白金合金のほか白金単独或いは卑金属単
独の粒子もでき、特に卑金属単独の粒子は酸で容易に洗
い流されてしまう。
を製造するには、白金をカーボン粉末に担持した触媒を
水に濡らし、これに合金成分となる１種又は２種の卑金
属を含む溶液、即ちクロム、マンガン、鉄などは硝酸塩
溶液、コバルト、ニッケル、銅などはアンモニア性アル
カリ性溶液として加えて混合し、１時間程度撹拌してス
ラリー状にした後、乾固させた。その後水素気流下で 9
00℃前後に加熱して、還元、合金化処理を行っていた。
この従来の製造方法で製造できる白金合金触媒は、合金
組成比がモル比でＰｔ：卑金属＝１：１が目標であるに
もかかわらず、卑金属を含む溶液の混合量を増やして
も、また長時間撹拌しても１： 0.3程度までしか合金化
されない。また白金を担持させたカーボン粉末の触媒を
溶液と混合させた後乾固させる為、卑金属成分が塩の結
晶となって不均一に析出し、触媒中で卑金属成分の偏在
が起こる。これを水素中で合金化処理を行っても卑金属
と合金となった白金合金のほか白金単独或いは卑金属単
独の粒子もでき、特に卑金属単独の粒子は酸で容易に洗
い流されてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、触媒
中の白金又は白金合金の粒子上に卑金属を担持し合金化
して、白金単独粒子や卑金属単独粒子を少なくし、且つ
合金組成比を現状の１：0.3から１：１に近づけて触媒
中の合金微粒子間の合金組成比の偏りをより小さくして
耐溶出性及び活性を向上させることのできるりん酸燃料
電池用白金合金触媒の製造方法を提供しようとするもの
である。
中の白金又は白金合金の粒子上に卑金属を担持し合金化
して、白金単独粒子や卑金属単独粒子を少なくし、且つ
合金組成比を現状の１：0.3から１：１に近づけて触媒
中の合金微粒子間の合金組成比の偏りをより小さくして
耐溶出性及び活性を向上させることのできるりん酸燃料
電池用白金合金触媒の製造方法を提供しようとするもの
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のりん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法
は、白金又は白金合金をカーボン粉末に担持した触媒を
温水に浸し撹拌しながら超音波ホモジナイザーで分散
し、然る後この分散した触媒に、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電解め
っきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化するこ
とを特徴とするものである。
の本発明のりん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法
は、白金又は白金合金をカーボン粉末に担持した触媒を
温水に浸し撹拌しながら超音波ホモジナイザーで分散
し、然る後この分散した触媒に、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電解め
っきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化するこ
とを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上記のように本発明のりん酸型燃料電池用白金
合金触媒の製造方法では、白金又は白金合金をカーボン
粉末に担持した触媒を分散し、これにクロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電
解めっきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化す
るので白金単独粒子や卑金属単独粒子が少なくなり、且
つ合金組成比の偏りが著しく減少し、触媒の耐溶出性及
び活性が向上する。
合金触媒の製造方法では、白金又は白金合金をカーボン
粉末に担持した触媒を分散し、これにクロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無電
解めっきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化す
るので白金単独粒子や卑金属単独粒子が少なくなり、且
つ合金組成比の偏りが著しく減少し、触媒の耐溶出性及
び活性が向上する。
【０００６】
【実施例】本発明のりん酸型燃料電池用白金合金触媒の
製造方法の実施例を説明する。
製造方法の実施例を説明する。
【０００７】（１）白金を2.85ｇ含む白金−カーボン触
媒 12.85ｇを沸とう水180ml に浸し、撹拌しながら超音
波ホモジナイザーで分散させた。次に塩化ニッケル1.94
ｇ、塩化コバルト1.93ｇ、錯化剤として酒石酸ナトリウ
ム 29.58ｇ、還元剤として塩酸ヒドラジン 13.49ｇを 3
20mlの水溶液とし、50％ＮａＯＨ溶液でＰＨを12.8に調
整した溶液を、前記白金−カーボン触媒のスラリーに全
量一度に投入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで
２分間分散させた。そして１時間程撹拌した後、これを
濾過し、さらに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄し
た。最後に水素気流下で 900℃前後に加熱して触媒中の
白金粒子とニッケル及びコバルトを合金化処理した。
媒 12.85ｇを沸とう水180ml に浸し、撹拌しながら超音
波ホモジナイザーで分散させた。次に塩化ニッケル1.94
ｇ、塩化コバルト1.93ｇ、錯化剤として酒石酸ナトリウ
ム 29.58ｇ、還元剤として塩酸ヒドラジン 13.49ｇを 3
20mlの水溶液とし、50％ＮａＯＨ溶液でＰＨを12.8に調
整した溶液を、前記白金−カーボン触媒のスラリーに全
量一度に投入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで
２分間分散させた。そして１時間程撹拌した後、これを
濾過し、さらに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄し
た。最後に水素気流下で 900℃前後に加熱して触媒中の
白金粒子とニッケル及びコバルトを合金化処理した。
【０００８】（２）白金を1.95ｇ含む白金−カーボン触
媒 8.8ｇを沸とう水 120mlに浸し、撹拌しながら超音波
ホモジナイザーで分散させた。次に硝酸ニッケル1.45
ｇ、硝酸鉄2.05ｇ錯化剤として酒石酸ナトリウム 18.42
ｇ還元剤として、塩酸ヒドラジン31.24ｇを 200mlの溶
液とし、50％ＮａＯＨ溶液でＰＨを12.8に調整した溶液
を、前記白金−カーボン触媒のスラリーに全量一度に投
入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで１分間分散
させた。そして１時間程撹拌した後、これを濾過し、さ
らに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄した。最後に
水素気流下で 900℃前後に加熱して触媒中の白金粒子と
ニッケル及び鉄を合金化処理した。
媒 8.8ｇを沸とう水 120mlに浸し、撹拌しながら超音波
ホモジナイザーで分散させた。次に硝酸ニッケル1.45
ｇ、硝酸鉄2.05ｇ錯化剤として酒石酸ナトリウム 18.42
ｇ還元剤として、塩酸ヒドラジン31.24ｇを 200mlの溶
液とし、50％ＮａＯＨ溶液でＰＨを12.8に調整した溶液
を、前記白金−カーボン触媒のスラリーに全量一度に投
入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで１分間分散
させた。そして１時間程撹拌した後、これを濾過し、さ
らに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄した。最後に
水素気流下で 900℃前後に加熱して触媒中の白金粒子と
ニッケル及び鉄を合金化処理した。
【０００９】（３）白金を2.85ｇ含む白金−カーボン触
媒 12.85ｇを沸とう水 180mlに浸し、撹拌しながら超音
波ホモジナイザーで分散させた。次に硫酸銅3.53ｇ、錯
化剤として酒石酸塩7.59ｇ、ＰＨ調整剤として水酸化ナ
トリウム5.06ｇ、還元剤としてホルムアルデヒド（37
％）25.3mlを 240mlの溶液としＰＨ12.8に調整した。こ
の溶液を前記白金−カーボン触媒のスラリーに全量一度
に投入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで１分間
分散させた。そして１時間程撹拌した後、これを濾過
し、さらに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄した。
最後に水素気流下で900℃前後に加熱して触媒中の白金
粒子と銅を合金化処理した。
媒 12.85ｇを沸とう水 180mlに浸し、撹拌しながら超音
波ホモジナイザーで分散させた。次に硫酸銅3.53ｇ、錯
化剤として酒石酸塩7.59ｇ、ＰＨ調整剤として水酸化ナ
トリウム5.06ｇ、還元剤としてホルムアルデヒド（37
％）25.3mlを 240mlの溶液としＰＨ12.8に調整した。こ
の溶液を前記白金−カーボン触媒のスラリーに全量一度
に投入し、撹拌しながら超音波ホモジナイザーで１分間
分散させた。そして１時間程撹拌した後、これを濾過
し、さらに洗浄液が中性になるまで水で数回洗浄した。
最後に水素気流下で900℃前後に加熱して触媒中の白金
粒子と銅を合金化処理した。
【００１０】上記のように製造した各実施例のりん酸型
燃料電池用白金合金触媒は、白金単独粒子やニッケル、
コバルト、鉄、銅などの卑金属単独粒子が極めて少な
く、また白金と卑金属との合金組成比が１：１に近づ
き、触媒中の合金微粒子間の組成比の偏りが著しく減少
した。そしてこれら白金合金触媒をりん酸型燃料電池に
用いた処、耐溶出性が著しく向上し、半電池での初期活
性が２〜５％向上した。尚、カーボン担体上の白金は、
無電解めっきのアクティベーターとなり、白金上には必
ずめっき成分が析出する。従って、一般に無電解めっき
のアクティベーターとして知られるパラジウムでも同様
にめっき成分が析出するので、パラジウムやそれらの混
合物や合金でも同様に耐溶着性、活性に優れた触媒を得
ることが可能であることを付言しておく。
燃料電池用白金合金触媒は、白金単独粒子やニッケル、
コバルト、鉄、銅などの卑金属単独粒子が極めて少な
く、また白金と卑金属との合金組成比が１：１に近づ
き、触媒中の合金微粒子間の組成比の偏りが著しく減少
した。そしてこれら白金合金触媒をりん酸型燃料電池に
用いた処、耐溶出性が著しく向上し、半電池での初期活
性が２〜５％向上した。尚、カーボン担体上の白金は、
無電解めっきのアクティベーターとなり、白金上には必
ずめっき成分が析出する。従って、一般に無電解めっき
のアクティベーターとして知られるパラジウムでも同様
にめっき成分が析出するので、パラジウムやそれらの混
合物や合金でも同様に耐溶着性、活性に優れた触媒を得
ることが可能であることを付言しておく。
【００１１】
【発明の効果】以上の通り本発明のりん酸型燃料電池用
白金合金触媒の製造方法によれば、白金単独粒子や卑金
属単独粒子が極めて少なく、また白金と卑金属との合金
組成比の偏りが著しく少なく、りん酸型燃料電池に用い
た際の耐溶出性及び活性を向上できる白金合金触媒を得
ることができる。
白金合金触媒の製造方法によれば、白金単独粒子や卑金
属単独粒子が極めて少なく、また白金と卑金属との合金
組成比の偏りが著しく少なく、りん酸型燃料電池に用い
た際の耐溶出性及び活性を向上できる白金合金触媒を得
ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 白金又は白金合金をカーボン粉末に担持
した触媒を温水に浸し撹拌しながら超音波ホモジナイザ
ーで分散し、然る後この分散した触媒に、クロム、マン
ガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅の１種又は２種を無
電解めっきし、触媒中の白金又は白金合金粒子と合金化
することを特徴とするりん酸型燃料電池用白金合金触媒
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4191474A JPH067679A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | りん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4191474A JPH067679A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | りん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067679A true JPH067679A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16275261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4191474A Pending JPH067679A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | りん酸型燃料電池用白金合金触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067679A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996001146A1 (en) * | 1994-07-01 | 1996-01-18 | Monsanto Company | Process for preparing carboxylic acid salts and catalysts useful in such process |
| WO1998050150A1 (en) * | 1997-05-05 | 1998-11-12 | Monsanto Company | Process for preparing carboxylic acid salts and catalysts useful in such process |
| JP2001068120A (ja) * | 1999-08-26 | 2001-03-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 燃料電池用電極触媒およびその製造方法 |
| WO2005024982A2 (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-17 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-copper fuel cell catalyst |
| WO2006001147A1 (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | 燃料電池用膜－電極接合体 |
| US7060385B2 (en) | 2001-08-03 | 2006-06-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Noble metal-base metal alloy catalyst, evaluation of such catalyst, and method of producing such catalyst |
| EP1727224A1 (en) * | 2004-02-23 | 2006-11-29 | Cataler Corporation | Supported catalyst for fuel cell, method for producing same and fuel cell |
| US7205255B2 (en) | 2003-10-06 | 2007-04-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrode catalyst for fuel cell and method for production thereof |
| US7635533B2 (en) | 2002-02-27 | 2009-12-22 | Symyx Solutions, Inc. | Fuel cell electrocatalyst of Pt-Mn-Co |
| US7811965B2 (en) | 2004-08-18 | 2010-10-12 | Symyx Solutions, Inc. | Platinum-copper-nickel fuel cell catalyst |
| US8021798B2 (en) | 2002-03-06 | 2011-09-20 | Freeslate, Inc. | Fuel cell electrocatalyst of Pt-Zn-Ni/Fe |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4191474A patent/JPH067679A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5627125A (en) * | 1994-07-01 | 1997-05-06 | Monsanto Company | Process for preparing carboxylic acid salts and methods for making such catalysts and catalysts useful in such process |
| US5689000A (en) * | 1994-07-01 | 1997-11-18 | Monsanto Company | Process for preparing carboxylic acid salts and catalysts useful in such process |
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| WO2005024982A3 (en) * | 2003-08-18 | 2005-12-01 | Symyx Technologies Inc | Platinum-copper fuel cell catalyst |
| US7700521B2 (en) | 2003-08-18 | 2010-04-20 | Symyx Solutions, Inc. | Platinum-copper fuel cell catalyst |
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