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J-GLOBAL ID：201602241136358253   整理番号：16A1119715

金属有機骨格を前駆体とする高活性酸素還元型非金属触媒の調製【JST・京大機械翻訳】

A high performance non-noble metal electrocatalyst for the oxygen reduction reaction derived from a metal organic framework

著者 (7件)： Bai Yangzhi (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Yi Baolian (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Li Jia (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology) ,  Jiang Shangfeng (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Zhang Hongjie (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Shao Zhigang (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) ,  Song Yujiang (School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 37  号： 7  ページ： 1127-1133  発行年： 2016年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 燃料電池はエネルギー変換効率が高く、パワー密度が高く、低温操作、無汚染などのメリットがあるため、電気自動車の動力源、モバイル電源及び分散発電所などの領域に広い応用前景がある。PT/C触媒は現在最も広く使用されている燃料電池の酸素還元反応(ORR)の触媒であるが、その限られた埋蔵量、低い安定性、CO中毒などの欠点は燃料電池の大規模商業化を制限している。そのため、高活性と安定性を有する非貴金属触媒を開発することは、PT/C触媒の代わりに非常に重要である。金属有機骨格(MOFS)は金属カチオンと有機配位子からなる構造調整可能な空間三次元材料であり、それは前駆体システムとして、貴金属貴金属触媒の独特な優位性がある。(1)MOFSの三次元結晶構造は高い活性サイト密度を提供できる。(2)有機配位子は熱分解の過程で中配位子に転化することができ、活性金属物質と中を同時に生成することができる。(3)MOFSの金属イオンと有機配位子を調整することによって、一定の特性のMOFS構造を設計し、構造と機能の調節可能な触媒を調製することができる。(4)MOFSは制御可能な孔サイズと修飾可能な孔の表面を持ち、その大きな比表面積と異なる細孔分布は反応物の酸素分子の吸着に有利であり、しかも異なる元素と金属ドーピングの多孔性炭素材料を得ることができる。そのため、本論文では、MOF材料ZIF-67を前駆体とし、500-900°Cの高温熱処理により、非貴金属ORR触媒を調製し、0.1MOL/L KOH溶液中で電気化学試験を行った。600°Cで熱処理した触媒は,より良い触媒活性を示した。触媒の導電性と分散性をさらに向上させるために,この触媒をBP2000によって処理した。電気化学的試験は,この触媒のORR活性がさらに向上することを示した。負荷が1.0MG/CM2のとき,ORRの初期電位と半波電位はそれぞれ1.017と0.857V(対RHE)に達し,商業化PT/C(20ΜGPT/CM2)の性能と類似していた。透過型電子顕微鏡の結果によると、調製した触媒は単体CO粒子が埋め込まれたNドープの多孔性炭素材料であり、その中のCO粒子の粒径は10NM程度であり、その存在はX線回折測定によって確認できる。X線光電子分光分析により、炭素源が得られた触媒中のN原子は主にピリジンで存在し、後者はある程度のORR活性サイトの作用があり、しかもその比表面積は296M2/Gで、未改質の268M2/Gより高く、その電気化学活性の向上にも有利であることが分かった。結果は,PT/C触媒には,商業化PT/Cと比較して,より良い安定性と安定性があることを示した。Data from the ScienceChina, LCAS.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *触媒 ,  結晶構造 ,  粒径 ,  触媒活性 ,  比表面積 ,  活性部位 ,  X線回折 ,  三次元 ,  透過型電子顕微鏡 ,  熱分解 ,  金属イオン ,  貴金属 ,  ドーピング ,  電気化学
準シソーラス用語： 貴金属触媒 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Fuel cell ,  Oxygen reduction reaction ,  Non-precious metal catalyst ,  Metal organic framework ,  Alkaline condition

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 金属有機骨格 ,  前駆体 ,  活性酸素 ,  還元 ,  金属触媒 ,  調製