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PLATINUM CORE SHELL CATALYST, MANUFACTURING METHOD FOR SAME, AND FUEL CELL USING SAME

Foreign code F150008171
Posted date Mar 19, 2015
Country WIPO
International application number 2013JP077617
International publication number WO 2014069208
Date of international filing Oct 10, 2013
Date of international publication May 8, 2014
Priority data
  • P2012-238151 (Oct 29, 2012) JP
Title PLATINUM CORE SHELL CATALYST, MANUFACTURING METHOD FOR SAME, AND FUEL CELL USING SAME
Abstract The problem of the present invention is to provide a platinum core shell catalyst that has superior durability and catalytic efficiency, and has gold core particles with an extremely small diameter (5 nm or less). The present invention is a platinum core shell catalyst for fuel cells, characterized in that the particle size thereof is 1.6 -6.8 nm, and by having core particles that include gold, and a shell formed on the surface of the core and comprising platinum and iridium and/or ruthenium.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
金を含有するコア粒子と、当該コアの表面に形成された、白金と、イリジウム及び/又はルテニウムとを含有するシェルとを有し、粒径が1.6 nm~6.8 nmであることを特徴とする、燃料電池用の白金コアシェル触媒。
[請求項2]
前記触媒において、コア粒子の粒径が1.0 nm~5.0 nmであり、シェルの厚みが0.3 nm~0.9 nmであることを特徴とする、請求項1に記載の白金コアシェル触媒。
[請求項3]
前記シェルにおいて、白金に対するイリジウム及び/又はルテニウムの割合が、0.1~50 at.%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の白金コアシェル触媒。
[請求項4]
前記シェルにおいて、白金に対するイリジウム及び/又はルテニウムの割合が、5~30 at.%であることを特徴とする、請求項3に記載の白金コアシェル触媒。
[請求項5]
前記シェルにおいて、白金と、イリジウム及び/又はルテニウムが同一層内で混在していることを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の白金コアシェル触媒。
[請求項6]
前記シェルにおいて、イリジウム及び/又はルテニウムが、白金と金コア粒子との間に介在していることを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の白金コアシェル触媒。
[請求項7]
前記触媒が、炭素質材料からなる坦体に担持されていることを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載の触媒。
[請求項8]
請求項1~7のいずれか1項に記載の触媒を用いた、白金コアシェル触媒を酸素還元反応の触媒として利用する燃料電池。
[請求項9]
(1)炭素質担体に担持された金コア粒子の表面に銅からなる単分子層を形成させるステップと、
(2)前記ステップ(1)で得られた銅単分子層を、白金と、イリジウム及び/又はルテニウムとに置換するステップと、
を含むことを特徴とする、燃料電池用の白金コアシェル触媒の製造方法。
[請求項10]
前記ステップ(1)が、炭素質担体に担持された金コア粒子を、銅からなる固体が浸漬されたCuイオンを含む酸性水溶液に投入して撹拌することを含むステップであり、前記ステップ(2)が、前記水溶液から前記銅からなる固体を除いた後、白金イオンとイリジウム及び/又はルテニウムイオンを与える物質を投入し、前記ステップ(1)で得られた生成物表面の銅を、白金とルテニウム及び/又はイリジウムと置換することを含むステップであることを特徴とする、請求項9に記載の製造方法。
[請求項11]
前記ステップ(2)で置換された白金とルテニウム及び/又はイリジウムにおいて、白金に対するイリジウム及び/又はルテニウムの割合が、0.1~50 at.%であることを特徴とする、請求項9又は10に記載の製造方法。
[請求項12]
前記ステップ(2)で置換された白金とルテニウム及び/又はイリジウムにおいて、白金に対するイリジウム及び/又はルテニウムの割合が、5~30 at.%であることを特徴とする、請求項9又は10に記載の製造方法。
[請求項13]
前記ステップ(2)において、白金イオンを与える化合物とイリジウム及び又はルテニウムイオンを与える化合物を同時に投入し、白金とイリジウム及び/又はルテニウムとが同一層内で混在するシェルを形成することを特徴とする、請求項9~12のいずれかに記載の白金コアシェル触媒の製造方法。
[請求項14]
請求項9~13のいずれかに記載の方法によって製造された白金コアシェル触媒を酸素還元反応の触媒として利用する燃料電池。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • THE DOSHISHA
  • Inventor
  • INABA MINORU
  • DAIMON HIDEO
  • NISHIKAWA TAKEHITO
  • IKEHATA YUTA
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG

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