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ORGANIC COMPOUND CATALYZER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME UPDATE_EN commons

Patent code P150012325
File No. NU-604
Posted date Oct 6, 2015
Application number P2015-094303
Publication number P2016-209799A
Patent number P6544621
Date of filing May 1, 2015
Date of publication of application Dec 15, 2016
Date of registration Jun 28, 2019
Inventor
  • (In Japanese)齋藤 永宏
  • (In Japanese)橋見 一生
  • (In Japanese)西脇 祐太
  • (In Japanese)許 容康
  • (In Japanese)上野 智永
  • (In Japanese)ブラテスク・マリア
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title ORGANIC COMPOUND CATALYZER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME UPDATE_EN commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel organic compound catalyzer that is useful as a substitute catalyst for a platinum catalyst and the like, and a convenient production method therefor.
SOLUTION: The present invention provides a novel organic compound catalyzer. The organic compound catalyzer has a chemical structure in which a phenol or phenol derivative comprising one or more and five or less aromatic rings, each of which comprises two or more phenolic hydroxy groups, is carried on a conductive carbon material.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

燃料電池は、高いエネルギー変換効率に加えて、排ガスがクリーンであることから、環境負荷の少ない新しい電源として注目を集めている。この燃料電池は、使われる電解質の種類によって様々な方式に分類され、なかでもプロトン導電性の固体高分子電解質膜を使用する固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell:PEFC、以下、単に「PEFC」と記す。)は、小型軽量化が可能で、100℃以下という低い温度で動作すること等から、電気自動車や携帯機器等用の電源あるいは電気と熱を併給(コジェネレーション)する家庭用据え置き用電源等として実用化が進められている。

PEFCは、一般的にアノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配される高分子電解質膜とを含む、膜-電極接合体によって構成されている。そしてPEFCのアノードには、主として燃料として用いられる水素を酸化する水素酸化反応(Hydrogen Oxidation Reaction:HOR)を促進させる触媒が備えられ、カソードには、酸化剤を還元する酸素還元反応(Oxygen Reduction Reaction:ORR)を促進させる触媒が備えられている。ここで、反応速度の遅いカソードには、高いORR活性を示す白金触媒が広く一般に使用されているが、白金触媒は価格が高いことや、PEFCに使用した場合の耐久性が低いこと等から、白金触媒に代わる新たな触媒が求められている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、有機化合物触媒体とその製造方法に関する。より詳細には、酸素還元反応(ORR)活性を示す有機化合物触媒体とその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
化学構造に、1つ以上5つ以下のフェノール性ヒドロキシ基を備える芳香環を少なくとも1つ含むフェノールまたはフェノール誘導体を用意すること、
導電性炭素材料を用意すること、
前記フェノールまたはフェノール誘導体と前記導電性炭素材料とを接触させて、前記フェノールまたはフェノール誘導体が前記導電性炭素材料に担持されてなる有機化合物触媒体を得ること、
を含み、
前記フェノール誘導体は、天然物からの抽出物である、有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項2】
 
化学構造に、1つ以上5つ以下のフェノール性ヒドロキシ基を備える芳香環を少なくとも1つ含むフェノールまたはフェノール誘導体を含有するフェノール誘導体含有液を用意すること、
導電性炭素材料を用意すること、
前記フェノール誘導体含有液に前記導電性炭素材料を分散することで、前記フェノールまたはフェノール誘導体と前記導電性炭素材料とを接触させて、前記フェノールまたはフェノール誘導体が前記導電性炭素材料に担持されてなる有機化合物触媒体を得ること、
を含む、有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項3】
 
前記フェノール誘導体は、天然物からの抽出物である、請求項2に記載の有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項4】
 
前記フェノール誘導体は、
化学構造に、2つまたは3つの前記フェノール性ヒドロキシ基を備える芳香環を少なくとも1つ含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項5】
 
前記フェノール誘導体は、
化学構造に、前記フェノール性ヒドロキシ基を2つ備え、該2つのフェノール性ヒドロキシ基がオルト位に配位している芳香環を少なくとも1つ含む、請求項4に記載の有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項6】
 
前記フェノール誘導体は、
化学構造に、第1~第3の3つの前記フェノール性ヒドロキシ基を備える芳香環を少なくとも1つ含み、
前記第1および第2ヒドロキシ基は、前記芳香環のオルト位に配位しており、
前記第3ヒドロキシ基は、前記第1または第2ヒドロキシ基のオルト位に配位している、請求項4に記載の有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項7】
 
前記フェノールまたはフェノール誘導体は、
さらに、前記フェノール性ヒドロキシ基以外の置換基を少なくとも1つ備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の有機化合物触媒体の製造方法。

【請求項8】
 
前記導電性炭素材料は、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~7のいずれか1項に記載の有機化合物触媒体の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015094303thum.jpg
State of application right Registered
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