課題番号 ：S-16-KU-0032
利用形態 ：技術代行
利用課題名（日本語） ：白金サブナノクラスターの燃料電池用触媒利用に向けた研究
Program Title (English) ：Study of Platinum sub-nanocluster as use for fuel cell application
利用者名（日本語） ：濱﨑 祐樹　
Username (English) ：Yuki Hamasaki
所属名（日本語） ：日本学術振興会
Affiliation (English) ：Japan Society for the Promotion of Science

１．概要（Summary ）
固体高分子形燃料電池（PEFC）の普及には低コスト化が欠かせない。低コスト化のためには低白金化が必要であり、低白金化の手段として白金の粒径の低減が有望である。九州大学応用化学部門藤ヶ谷准教授が開発した高分子被覆法による白金担持技術を応用し低粒径化を検討する。また得られた低粒径白金担持触媒を用いた燃料電池を作製し、活性について検討する。

２．実験（Experimental）
ナノテクプラットフォーム合成支援を受けて合成した白金担持CNTについてＸ線光電子分光測定、電子顕微鏡観察および燃料電池性能評価を実施した。Ｘ線光電子分光測定は電子状態測定システム（島津製作所社製　AXIS-ULTRA）を用いて行った。また燃料電池評価にはナノ炭素燃料電池評価システム（東陽テクニカ社製、自動CV型燃料電池評価システム　AutoPEM-ER02型、燃料電池評価システム　AutoPEM-ER01型）を用いた。

３．結果と考察（Results and Discussion）

図1.白金クラスター担持CNTのTEM写真

白金クラスター担持後のCNTのTEM写真を図１に示した。驚くべきことに暗視野では確認できないもののSTEM-HAADF測定においてはPtのクラスター担持が確認できた。XPS測定の結果このPtはPt(II)であることが明らかとなった。ただし、このPt(II)は電極上での電位掃引前処理中に還元することもXPS測定結果から示唆され、活性発現の可能性は十分にあると考えた。
　燃料電池評価においては高分子膜であるNafionの両面に合成したPtクラスター触媒を塗布し、燃料電池評価を行った。その結果、OCVが理論値の1V以上から大きく下がる0.6 Vであった。薄いNafion膜を用いたために処理中に穴が開いた可能性もあるが、念のために再実験を進めている。

４．その他・特記事項（Others）
CNTへの白金クラスター担持はナノテクプラットフォームの柿田有理子氏により、またTEM観察および燃料電池測定は同じくナノテクプラットフォームのLiu氏により行われた。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし。

６．関連特許（Patent）
なし。