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J-GLOBAL ID：201902211302459365   整理番号：19A2088730

酸素還元反応のための神経回路網様触媒構造:エネルギー技術のためのMOF様マトリックス中のカーボンナノチューブ架橋中空PtCo合金ナノ粒子【JST・京大機械翻訳】

A neural-network-like catalyst structure for the oxygen reduction reaction: carbon nanotube bridged hollow PtCo alloy nanoparticles in a MOF-like matrix for energy technologies

著者 (10件)： Wang Jian (Chongqing Key Laboratory of Chemical Process for Clean Energy and Resource Utilization, School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Shapingba 174, Chongqing, China. [e-mail] [e-mail]) ,  Wu Guangping ,  Wang Wanglan ,  Xuan Wenhui ,  Jiang Jingxia ,  Wang Jianchuan ,  Li Li ,  Lin Wen-Feng ,  Ding Wei ,  Wei Zidong
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 7  号： 34  ページ： 19786-19792  発行年： 2019年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 膜電極アセンブリにおける触媒層の合理的設計は,プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)から高性能を達成するためのキーである。本研究では,脳の神経回路網構造に触発されて,Pt-有機配位子-Co2+-有機配位子-Pt結合を設定し,次に,平均粒径4.4nmの中空PtCo合金ナノ粒子(NPs)をカーボンナノチューブ(PtCo@CNT-MOF)により架橋した金属-有機-骨格(MOF)様マトリックスに熱変換することにより,酸素還元反応(ORR)のための生物工学的触媒ネットワークを構築した。生物工学的触媒ネットワークは活性部位への種々の種輸送チャンネルの高度に効率的な結合を提供する;結果として,従来のPt/C触媒層と比較して,物質移動効率において一桁の改善が達成された。さらに,Pt NPsから誘導された中空PtCo合金は,852mA mg_Pt-1@0.90Vの高い初期質量活性と加速エージング試験における検出不能な減衰を示した。従って,燃料電池カソードにおける58mg_Pt kW-1およびアノードおよびカソードにおける98mg_Pt kW-1の顕著なPt利用効率がそれぞれ達成された。後者は従来の触媒層のほぼ3倍高い。さらに,生物工学的触媒ネットワークベースの燃料電池から130時間,1Acm-2での連続運転中に,崩壊は検出されなかった。この戦略は,燃料電池用途とそれを超えて,非常に活性で耐久性のある触媒層を設計するための新しい概念を提供する。Copyright 2019 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *触媒 ,  固体高分子形燃料電池 ,  アノード ,  燃料電池 ,  カソード ,  ネットワーク ,  活性部位 ,  チャネル ,  *白金 ,  耐久性 ,  *神経回路網 ,  物質移動
準シソーラス用語： 連続運転 ,  触媒層 ,  *酸素還元 , 【Automatic Indexing@JST】

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

タイトルに関連する用語 (10件)： 酸素還元反応 ,  神経回路 ,  触媒 ,  エネルギー ,  MOF ,  マトリックス ,  カーボンナノチューブ ,  架橋 ,  中空 ,  ナノ粒子