日立麥克賽爾開發出用於燃料電池的AuPt觸媒轉換器，最大活性為Pt觸媒轉換器的約4.8倍
日立麥克賽爾開發出用於燃料電池的AuPt觸媒轉換器，最大活性為Pt觸媒轉換器的約4.8倍
2008/04/01 09:14
日立麥克賽爾作為用於燃料電池電極的氧化還原觸媒轉換器，開發出了微粒直徑為2～3nm、與Pt（鉑）相比單位面積最大可產生約4.8倍氧化還原電流的AuPt觸媒轉換器合成技術。
目前，固體高分子型燃料電池的空氣極（負極）所採用的氧化還原觸媒轉換器一般多採用將Pt搭載于碳載體上的觸媒轉換器。減小Pt微粒尺寸並增大表面積有利於提高觸媒轉換器的活性。另外，在Pt中添加Fe、Co及Ni等金屬元素還可提高氧化還原活性。但是，問題是燃料電池的電極附近呈強酸性，Fe等易溶于酸的金屬在發電過程中容易發生反應被溶解掉。
不完全合金化和微粒子化有利於實現高活性
日立麥克賽爾此次開發出了將不易溶于酸的Au添加到Pt中的材料。Au和Pt不易形成合金。Au具有易於生長為較大微粒的特性，難以合成直徑在5nm以下的微粒。此次以檸檬酸為還原劑，在100℃溫度下使Au與Pt形成AuPt合金，開發出了微粒直徑只有2～3nm的觸媒轉換器。利用X光折射法進行分析，證實Au和Pt為不完全合金化結構。此次開發的AuPt觸媒轉換器與Pt觸媒轉換器相比，在標準氫電位為0.6V時，單位面積獲得了約4.8倍的氧化還原電流。該公司推測，Au和Pt的不完全合金化結構和微粒子化有利於實現高活性。
日立麥克賽爾表示將繼續進行研發，以便將此次開發的技術應用於固體高分子型燃料電池及甲醇型燃料電池（DMFC）。該公司將在3月28～29日于東京Tower Hall Funabori舉行的第101屆觸媒轉換器研討會上發表此次開發的技術。（記者：小笠原 陽介）
■日文原文
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不完全合金化和微粒子化有利於實現高活性
日立麥克賽爾此次開發出了將不易溶于酸的Au添加到Pt中的材料。Au和Pt不易形成合金。Au具有易於生長為較大微粒的特性，難以合成直徑在5nm以下的微粒。此次以檸檬酸為還原劑，在100℃溫度下使Au與Pt形成AuPt合金，開發出了微粒直徑只有2～3nm的觸媒轉換器。利用X光折射法進行分析，證實Au和Pt為不完全合金化結構。此次開發的AuPt觸媒轉換器與Pt觸媒轉換器相比，在標準氫電位為0.6V時，單位面積獲得了約4.8倍的氧化還原電流。該公司推測，Au和Pt的不完全合金化結構和微粒子化有利於實現高活性。
日立麥克賽爾表示將繼續進行研發，以便將此次開發的技術應用於固體高分子型燃料電池及甲醇型燃料電池（DMFC）。該公司將在3月28～29日于東京Tower Hall Funabori舉行的第101屆觸媒轉換器研討會上發表此次開發的技術。（記者：小笠原 陽介）
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| 由碳載體承載的AuPt觸媒轉換器的電子顯微鏡照片。從黑色到灰色的微粒為AuPt觸媒轉換器，淺灰色部分為碳載體。AuPt觸媒轉換器的微粒直徑為2～3nm。 |
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| 同一碳載體上承載的市售Pt觸媒轉換器與AuPt觸媒轉換器的氧化還原活性的比較。以觸媒轉換器的單位表面積為標準來比較氧化還原電流。AuPt觸媒轉換器在標準氫電位為0.6V時，可獲得市售Pt觸媒轉換器約4.8倍的氧化還原電流。 |
■日文原文
燃料電池用にPt触媒の最大約4.8倍の活性示すAuPt触媒を日立マクセルが開発 - 新素材 - Tech-On！
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