Microsoft PowerPoint - S-17.ppt

Similar documents
e - カーボンブラック Pt 触媒 プロトン導電膜 H 2 厚さ = 数 10μm H + O 2 H 2 O 拡散層 触媒層 高分子 電解質 触媒層 拡散層 マイクロポーラス層 マイクロポーラス層 ガス拡散電極バイポーラープレート ガス拡散電極バイポーラープレート 1 1~ 50nm 0.1~1

SPring8菅野印刷.PDF

YYYY.MM.DD  会合名称:MSゴシック20B

PowerPoint プレゼンテーション

技術会議資料

[Introduction] タンパク質結晶のX線回折データを収集する際、長時間結晶にX線を照射することにより、タンパク質構造が変化することが報告されている

Microsoft PowerPoint _SP8_GSC (NXPowerLite)3.ppt


結晶粒と強度の関係

ナノテク報告書 2006B


SP8WS

1


Microsoft Word - 01マニュアル・入稿原稿p1-112.doc

芝浦工大新技術説明会プレゼン資料(1石崎)

萌芽的研究支援課題成果報告書 固体高分子形燃料電池カソードに用いられる酸素還元反応触媒 Ti 窒化物および Ti-Fe 酸窒化物の局所微細構造の解明 Study of Local Micto-structure of Ti Nitride, Ti-Fe oxynitride for cathode


untitled


_XAFS_ichikuni

Microsoft PowerPoint - 14.菅谷修正.pptx

ナノ構造金属触媒による有機物汚染水の浄化 研究代表者京都大学大学院エネルギー科学研究科袴田昌高 1. はじめに物質にナノメートルオーダの超微細構造を持たせることにより バルクにはない種々の特性が発現する 例えば金は元来不活性な金属であり 触媒としての性能は乏しいが ナノ粒子化することで触媒特性を発現

2357

NGGAUM_特別対談_再.indd

BC2007_11_ indd




301-A2.pdf


r


.V...z.\

201604_建築総合_2_架橋ポリ-ポリブテン_cs6.indd

PRESS RELEASE (2013/7/24) 北海道大学総務企画部広報課 札幌市北区北 8 条西 5 丁目 TEL FAX URL:

JA2008

東海道新幹線でDS



エキスポプレゼン0329

Microsoft PowerPoint - H20応用電力変換工学6回目.ppt


E-2 A, B, C A, A, B, A, C m-cresol (NEAT) Rh S m-cresol m-cresol m-cresol x x x ,Rh N N N N H H n Polyaniline emeraldine base E-3 II

研究成果報告書

untitled

Ax001_P001_目次-1.ai

化学結合が推定できる表面分析 X線光電子分光法

ドコモP-01Hカタログ

4名連記 P1-21

1.中山&内田 P1-9


u u u 1 1

JSplus23蜿キ.indd

国文研ニューズ35.indd

電解メッキ初期過程における電極近傍イオン種のリアルタイム観測に成功

0 スペクトル 時系列データの前処理 法 平滑化 ( スムージング ) と微分 明治大学理 学部応用化学科 データ化学 学研究室 弘昌

企業で求められる人

Morphologies and Mechanical Properties of the Nanocomposites of Poly(butylene succinate-co-lactate) and the Organo-modified Montmorillonites Treated w


Ru ナノ粒子の構造と触媒活性との関連を見いだす ~ 局所構造 平均構造の数値化で実現機械学習用データを集積し新材料の創製に貢献 ~ 概要 1. 国立研究開発法人物質 材料研究機構技術開発 共用部門の高輝度放射光ステーション坂田修身ステーション長と 京都大学大学院理学研究科北川宏教授からなる研究チー

2017_Eishin_Style_H01

81

2018/6/12 表面の電子状態 表面に局在する電子状態 表面電子状態表面準位 1. ショックレー状態 ( 準位 ) 2. タム状態 ( 準位 ) 3. 鏡像状態 ( 準位 ) 4. 表面バンドのナローイング 5. 吸着子の状態密度 鏡像力によるポテンシャル 表面からzの位置の電子に働く力とポテン

重点的に推進すべき取組について(素案)

燃料電池反応を高効率化する「助触媒」の役割を実験的に解明

PowerPoint プレゼンテーション

表紙最終

Akita University 氏名 ( 本籍 ) 若林 誉 ( 三重県 ) 専攻分野の名称 博士 ( 工学 ) 学位記番号 工博甲第 209 号 学位授与の日付 平成 26 年 3 月 22 日 学位授与の要件 学位規則第 4 条第 1 項該当 研究科 専攻 工学資源学研究科 ( 機能物質工学

第 342 回ガスクロマトグラフィー研究懇談会 1 固体高分子形燃料電池における水素中不純物 (CO H 2 S など ) の影響 2016 年 3 月 4 日 ( 一財 ) 日本自動車研究所松田佳之

微生物燃料電池の原理とリンの析出近年 エネルギー問題への関心の高まりから 廃水からのエネルギー回収が注目されています また リン資源の枯渇への懸念から 廃水からのリン回収もまたその重要性を増しています しかしながら 現在までこれらを両立する手法は存在しませんでした 最近 我々は微生物燃料電池を用いて

Keysight Technologies B2900 SMUを使用した3電極法によるリチウムイオン電池/センサの電気化学測定

内 容 目 次

X線分析の進歩36 別刷

フェロセンは酸化還元メディエータとして広く知られている物質であり ビニルフェロセン (VFc) はビニル基を持ち付加重合によりポリマーを得られるフェロセン誘導体である 共重合体としてハイドロゲルかつ水不溶性ポリマーを形成する2-ヒドロキシエチルメタクリレート (HEMA) を用いた 序論で述べたよう

UX-V503CL/UX-V503CW

研究論文 Pt フリー液体燃料電池の電極触媒開発 * 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 岸浩史坂本友和朝澤浩一郎田中裕久松村大樹田村和久西畑保雄セロフアレクセイ 8) アタナソフプラメン 9) Development of Electrocatalysts f

Microsoft Word - basic_15.doc

Microsoft PowerPoint - 01_内田 先生.pptx

ブック 1.indb

.J.[.{...I.t.Z.b.g_....

untitled

Microsoft Word - SMS結果報告書.doc

平成23年度 第4回清掃審議会議事録

論文 / 江副 西田 : 陽極酸化チタンの X 線応力評価 陽極酸化チタンの X 線応力評価 江副真悠 * 西田真之 ** X-rays Stress Measurement of the Anodized Titanium Plate Mayu EZOE* Masayuki NISHIDA** A

X X 1. 1 X 2 X 195 3, 4 Ungár modified Williamson-Hall/Warren-Averbach 5-7 modified modified Rietveld Convolutional Multiple Whole Profile CMWP 8 CMWP

Study on Imaging and Strain Mapping in the Vicinity of Internal Crack Tip Using Synchrotron White X-Ray

第122号.indd

スライド 1

炭素の気相成長における鉄触媒の粒径効果

実験 解析方法実験は全て BL41XU で行った 初めに波長 0.5A 1.0A の条件化で適切な露光時間をそれぞれ決定した ( 表 1) 続いて同一の結晶を用いてそれぞれの波長を用いてデータを収集し そのデータの統計値を比較した ( 表 2) データの解析は HKL2000/Scalepack と

Microsoft PowerPoint - AESJ水化学MD( )R2.ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint _GSC研究会-提出.pptx

TiO2ナノ粒子の部分硫化による可視光応答性光触媒の開発

2 新技術の概要 アンモニア (NH 3 ) 燃料構想 アンモニア (NH 3 ) を石油を代替するカーボンフリーな汎用燃料として位置づけ 次世代燃焼器へ広く展開する上で鍵となる燃焼触媒の材料設計を確立する 液化 H 2 NH 3 輸送 消費地 NH 3 inlet 燃料電池 air inlet 分

スライド 1

1. 背景血小板上の受容体 CLEC-2 と ある種のがん細胞の表面に発現するタンパク質 ポドプラニン やマムシ毒 ロドサイチン が結合すると 血小板が活性化され 血液が凝固します ( 図 1) ポドプラニンは O- 結合型糖鎖が結合した糖タンパク質であり CLEC-2 受容体との結合にはその糖鎖が

2 私たちは生活の中で金属製の日用品をたくさん使用していますが 錆びるので困ります 特に錆びやすいのは包丁や鍋などの台所用品です 金属は全て 水と酸素により腐食されて錆を生じますが 台所は水を使う湿気の多い場所なので 包丁や鍋を濡れたまま放置しておくと水と空気中の酸素により腐食されて錆びるのです こ

Transcription:

In situ XRD および XAFS を用いた燃料電池アノード触媒電極の劣化解析 日本電気 ( 株 ) 松本匡史 m-matsumoto@jv.jp.nec.com 直接型メタノール燃料電池の PtRu アノードにおいて Ru は触媒被毒の原因である CO の酸化を促進する役割を持ち 電池出力の向上に不可欠な要素である しかし 長時間運転時には Ru が溶出し 性能が劣化する Ru 溶出は 運転時の Ru の表面酸化が大きく関係していると予測され Ru の酸化機構を明らかにすることによって Ru 溶出のメカニズム解明に有力な情報が得られると期待される 本研究ではカーボン担持 Ru 微粒子の表面酸化過程を 放射光を用いた In-situ X 線回折 (XRD) 及び X 線吸収分光 (XAFS) により解析した結果を報告する Fig. 1(a) は カーボン担持 Ru 微粒子線回折パターンの電位依存性を示したものである バルク Ru の回折パターンとほぼ一致し 1.0 V よりアノード側でピーク強度が徐々に減少している Ru 微粒子が酸化により 内部はあまり影響を受けず 表面に酸化物が形成するのが観測された V でのピーク強度減少は約 28% であり ( 図 1(b)) Ru 微粒子 Fig. 1. (a) Ru 微粒子の X 線回折プロファイル (b) (110) ピークの積分強度の電位依存性 ( 平均粒径 4nm) のおおよそ表面 2~3 層分が酸化物を形成するのに相当する In-situ XAFS より Ru 微粒子表面は 1.0 V より酸化物を形成する前に 水分子が吸着 酸化して吸着 Ru-OH 種 吸着 Ru-O 種が段階的に生成するのが観測され これらの吸着種が Ru 溶出を誘発するのが示唆される

第 6 回 Spring-8 産業利用報告会 In situ XRD および XAFS を用いた燃料電池アノード触媒電極の劣化解析 日本電気株式会社ナノエレクトロニクス研究所松本匡史 木村英和 今井英人

DMFC の主要劣化要因 :PtRu アノード触媒の Ru 溶出 放射光による In situ 測定によりメカニズム解明を目指す Pourbaix Diagram of Ruthenium Potential(V vs. RHE) 1.6 1.0 0.6 0 (0-0.74V) RuO 2 2H 2 O Ru(OH) 3 RuO 4 Ru - -1 0 1 2 3 4 5 6 7 ph Ru 電極も熱力学的に Ru 安定電位域で Ru 溶出 Degree of Oxidation (e/atom) 6 5 4 3 2 1 Charge vs. Potential profile RuO 2? Ru(OH) 3? RuO? RuOH? 0 0.6 1.0 V より酸化観測 0.5M H 2 SO 4 working : Ru nanoparticle reference : RHE counter : Pt gauze 放射光を用いた In-situ X 線回折 (XRD) 及び X 線吸収分光 (XAFS) により Ru 微粒子の表面酸化状態 (" 表面 "phase diagram) を明らかにし Ru 溶出要因について検討した

電気化学環境下のRu 微粒子電極構造をin situ XRDおよびXAFSにより直接観測し Ru 微粒子酸化過程を追跡 The electrochemical cell designed for in situ synchrotron x-ray measurements reference electrode (Ag/AgCl) Carbon electrode Ru nanoparticles (40wt%) 4nm catalyst electrode counter electrode (Pt gauze) gas inlet and outlet Synchrotron radiation x-rays <30 kev> electrolyte 0.5M H 2 SO 4 H. Imai, K. Izumi, M. Matsumoto, Y. Kubo, K. Kato, and Y. Imai J. Am. Chem. Soc, 131, 6293 (2009).

Potential Variation of XRD profile 0.0 ~1.0 V 8x10 6 Intensity (arb. units) 6 4 2 0.0V 20 V V 0 0.6V V 1.0V -20 V V (110) peak Ru (bulk) -40 (100) (002) (101) Reak Area (%) (102) (110) V ~ 3.5 nm 4.0 nm 0 10 12 14 2θ (degree) 16 18 1.0V より表面一層程度の酸化物層が形成

< 動径分布関数 > Ru-Ru Ru-Ru Fourier Transform (a.u.) Ru-OH (2.2A ) Ru-O (2.0A ) Ru-O ox (1.9A ) 1.5 2.0 R (Å) 2.5 Ru-Ru ox (3.1A ) 0.0 V V V 0.6 V V 1.0 V V V 3.0 Fourier Transform (a.u.) Ru-O ox Ru-O Ru-OH Potential 2.5 (vs. RHE) 0.0 1.5 0.5 R (Å) 3.5

Ru-O bond Ru-Ru bond Coordination number Bond length (A ) 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 : Ru : O : Ru-OH H Ru-O,RuO 2 (2nd) Ru-O 2 (1st) ' Ru-OH ~0.6V Ru-O,RuO 2 (2nd) Ru-O 2 (1st) Ru-OH 2.2 Å Ru-O 2.2 Å 2.0 Å 0.6 1.0 0.6~1.0V 2.0 Å 0.6 1.0 rutile type RuO 2 (2nd) RuO 2 (1st) 1.98 Å 1.94 Å 酸化層形成 Coordination number Bond length (A ) 3.2 3.1 3.0 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 Ru-Ru (1st) Ru-Ru (2nd) Ru-O-Ru 表面酸化物はRuO 2 (rutile type structure) に近い構造を持つ Ru-Ru (1st) Ru-Ru (2nd) Ru-O-Ru 2.72 Å 2.68 Å 1.0~V Ru (2nd) Ru (1st) RuO 2 0.6 1.0 0.6 1.0 3.1 Å

Summary 1.6 Potential(V vs. RHE) 1.0 0.6 RuO 4 RuO 2 2H 2 O Ru(OH) 3 Ru RuO 2 ( 酸化物層生成 ) Ru-O + H 2 O RuO 2 + 2H + + 2e - RuO 吸着層生成 Ru-OH Ru-O + H + + e - RuOH 吸着層生成 Ru + H 2 O Ru-OH + H + + e - 溶出 Ru 表面酸化状態を解明 Ru と O が強固に結合した Ru-OH 吸着層が Ru 溶出を誘発 0 - -1 0 1 2 3 4 5 6 7 ph