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担体の製造方法、触媒担持体の製造方法、担体、及び触媒担持体 新技術説明会

国内特許コード P150012563
整理番号 S2013-1281-N0
掲載日 2015年11月20日
出願番号 特願2014-018750
公開番号 特開2015-144994
出願日 平成26年2月3日(2014.2.3)
公開日 平成27年8月13日(2015.8.13)
発明者
  • 中川 紳好
  • 石飛 宏和
  • 工藤 悠平
出願人
  • 国立大学法人群馬大学
発明の名称 担体の製造方法、触媒担持体の製造方法、担体、及び触媒担持体 新技術説明会
発明の概要 【課題】少ない触媒使用量で、高い液体燃料酸化反応活性が得られる担体の製造方法、これを用いた触媒担持体の製造方法、並びにこれらの製造方法によって製造された担体及び触媒担持体を提供する。
【解決手段】カーボン材の表面に酸化チタン前駆体を付着させる付着工程と、前記酸化チタン前駆体が付着した前記カーボン材を、酸素を含む雰囲気下において400℃以上550℃以下の温度で加熱する酸化処理工程であって、前記酸化チタン前駆体が付着した前記カーボン材における前記加熱前の全質量に対して、前記加熱によって減少する質量の割合が、45%以上65%以下の範囲に達するまで前記加熱を行う、酸化処理工程と、を有する担体の製造方法、これを用いた触媒担持体の製造方法、並びにこれらの製造方法によって製造された担体及び触媒担持体である。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


メタノールを直接燃料に利用する直接メタノール燃料電池は、燃料のエネルギー密度が高いこと、改質器が不要でシステムが小型化できること、メタノールの取扱いが容易なことなどの利点から、従来の二次電池に代わる小型電源として期待されている。



そのような直接メタノール型燃料電池に用いる電極触媒として、例えば特許文献1には、白金等触媒へのCO被毒を解消させる目的で、電極触媒をヒドロキシカルボン酸で分散安定化されたアナターゼ型結晶質酸化チタンゾルで被覆処理する方法が提案されている。



また、特許文献2には、液体燃料や電解質に対する耐溶解性と安定性に優れた担持触媒を得る目的で、プロトン伝導を促進する金属酸化物超強酸粒子が、カーボン担体上に直接または金属触媒粒子を介して担持された燃料電池用担持触媒が開示されている。



また特許文献3には、気体を燃料として用いる燃料電池の電極触媒層を構成する触媒担持担体を製造する方法として、結晶化された酸化チタンを可及的に触媒金属と合金化させないようにして導電性担体の表面に担持する目的で、導電性担体の表面に触媒金属が担持された触媒担持担体の中間体の懸濁液に、酸化チタン前駆体を添加して加水分解して300℃で焼成する方法が開示されている。



また非特許文献1には、酸化チタン微粒子を埋め込んだカーボンナノファイバーを触媒の担体として用いることで、酸化チタン微粒子を埋め込んでいない場合に比べ、触媒のメタノール酸化活性が大きく向上することが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、担体の製造方法、触媒担持体の製造方法、担体、及び触媒担持体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
カーボン材の表面に酸化チタン前駆体を付着させる付着工程と、
前記酸化チタン前駆体が付着した前記カーボン材を、酸素を含む雰囲気下において400℃以上550℃以下の温度で加熱する酸化処理工程であって、前記酸化チタン前駆体が付着した前記カーボン材における前記加熱前の全質量に対して、前記加熱によって減少する質量の割合が、45%以上65%以下の範囲に達するまで前記加熱を行う、酸化処理工程と、
を有する担体の製造方法。

【請求項2】
前記カーボン材は、カーボンナノファイバーである、請求項1に記載の担体の製造方法。

【請求項3】
前記酸化チタン前駆体は、チタンアルコキシドである、請求項1又は請求項2に記載の担体の製造方法。

【請求項4】
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の担体の製造方法により担体を製造する工程と、
前記担体に触媒を担持させる工程と、
を有する触媒担持体の製造方法。

【請求項5】
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の担体の製造方法により製造された担体。

【請求項6】
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の担体の製造方法により製造された担体と、
前記担体に担持された触媒と、
を有する触媒担持体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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