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J-GLOBAL ID：201602287207332507   整理番号：16A0865152

直接メタノール燃料電池への応用のためのShewanella algaeを用いたバイオ還元による二元金属Pt-Ruナノ粒子の合成

Synthesis of Bimetallic Pt-Ru Nanoparticles by Bioreduction Using Shewanella algae for Application to Direct Methanol Fuel Cell

著者 (7件)： Sano Noriaki (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Nakanishi Yuta (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Sugiura Kazuki (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Yamanaka Hiroyuki (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Tamon Hajime (Department of Chemical Engineering, Kyoto University) ,  Saito Norizo (Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University) ,  Konishi Yasuhiro (Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 49  号： 5  ページ： 488-492(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 二元金属Pt-Ruを,H₂PtCl₆およびRuCl₃が溶解した水溶液におけるPt(IV)およびRu(III)のバイオ還元によって,還元細菌Shewanella algae(S.algae)を用いて合成するのに成功した。これら二元金属ナノ粒子は,それらの触媒活性の不活性化が,Pt表面からCOを除去するRuの効果によって避けられるので,直接メタノール燃料電池(DMFC)における触媒として優先的に用いられることが期待された。本研究で,H₂PtCl₆およびRuCl₃の混合手順の二つのパターンを,バイオ還元による触媒粒子の合成のために比較した。開回路電圧を,S.algaeのバイオ還元によって合成した触媒ナノ粒子による電極を用いて,DMFCにおいて監視した。バイオ還元時にH₂PtCl₆へのRuCl₃の連続混合によってナノ粒子を合成した時,またはRuCl₃無しでナノ粒子を合成した時,ナノ粒子の触媒活性の連続的不活性化が観察された。他方,H₂PtCl₆およびRuCl₃を,バイオ還元の前に混合した時,不活性化は停止して開回路電圧を保持した。このDMFCに好ましい性質は,生じたナノ粒子におけるRuとPtとの合金化に帰せられた。注目すべきことに,相対的に低い標準電極電位のお陰でS.algaeによって還元され難いRu(III)は,Ptと合金化して,本条件において二元金属Pt-Ruナノ粒子を製造できる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 還元 ,  *直接メタノール燃料電池 ,  電極材料 ,  *アノード ,  *ナノ粒子 ,  電極触媒 ,  細菌 ,  不活性化 ,  合金化 ,  Shewanella algae ,  *アノード材料【電池】 ,  ビブリオ科 ,  生物学的還元 ,  二金属触媒 ,  微生物 ,  改変
準シソーラス用語： Vibrionaceae ,  生体内還元 ,  二元金属触媒 ,  還元細菌 ,  開回路電圧

著者キーワード (4件)： Bioreduction ,  Nanoparticle ,  Alloy ,  Direct Methanol Fuel Cell

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  固体の製造・処理一般  (XD03021O)

引用文献 (14件)：

• Aricò, A. S., P. Creti, H. Kim, R. Mantegna, N. Giordano and V. Antonucci; “Analysis of the Electrochemical Characteristics of a Direct Methanol Fuel Cell Based on a Pt–Ru/C Anode Catalyst,” J. Electrochem. Soc., 143, 3950–3959 (1996)
• Cheng, Y. and S. P. Jiang; “Highly Effective and CO-Tolerant PtRu Electrocatalysts Supported on Poly(ethyleneimine) Functionalized Carbon Nanotubes for Direct Methanol Fuel Cells,” Electrochim. Acta, 99, 124–132 (2013)
• Higashi, A., N. Saitoh, T. Ogi and Y. Konishi; “Recovery of Indium by Biosorption and Its Application to Recycling of Waste Liquid Crystal Display Panel,” J. Japan Inst. Metals, 75, 620–625 (2011)
• Jahnátek, M., O. Levy, G. L. W. Hart, L. J. Nelson, R. V. Chepulskii, J. Xue and S. Curtarolo; “Ordered Phases in Ruthenium Binary Alloys from High-Throughput First-Principles Calculations,” Phys. Rev. B, 84, 214110 (2011)
• Kim, C., Y. J. Kim, Y. A. Kim, T. Yanagisawa, K. C. Park, M. Endo and M. S. Dresselhaus; “High Performance of Cup-Stacked-Type Carbon Nanotubes as a Pt–Ru Catalyst Support for Fuel Cell Applications,” J. Appl. Phys., 96, 5903–5905 (2004)

タイトルに関連する用語 (7件)： 直接メタノール燃料電池 ,  応用 ,  Shewanella ,  還元 ,  Pt ,  Ru ,  ナノ粒子