JP2002095969A - 白金−コバルト合金触媒の製造方法 - Google Patents
白金−コバルト合金触媒の製造方法Info
- Publication number
- JP2002095969A JP2002095969A JP2000286683A JP2000286683A JP2002095969A JP 2002095969 A JP2002095969 A JP 2002095969A JP 2000286683 A JP2000286683 A JP 2000286683A JP 2000286683 A JP2000286683 A JP 2000286683A JP 2002095969 A JP2002095969 A JP 2002095969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platinum
- cobalt
- compound
- catalyst
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】微細で高分散な白金系合金触媒、特に白金−コ
バルト合金担持触媒を容易に製造することができる方法
を提供すること。 【解決手段】白金化合物及びコバルト化合物を含有する
溶液を用いてカーボン粉末上に白金化合物とコバルト化
合物の混合物を付着させた後還元することを特徴とする
白金−コバルト合金担持触媒の製造方法。
バルト合金担持触媒を容易に製造することができる方法
を提供すること。 【解決手段】白金化合物及びコバルト化合物を含有する
溶液を用いてカーボン粉末上に白金化合物とコバルト化
合物の混合物を付着させた後還元することを特徴とする
白金−コバルト合金担持触媒の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は白金−コバルト合金
担持触媒の製造方法に関する。
担持触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーボン粉末を担体とする白金担持触媒
は、主に燃料電池用カソード触媒して使用されている。
しかし、燐酸型燃料電池では運転中に触媒の凝集が起こ
り電池性能の低下を招く。このため、長時間安定な触媒
性能を得るべく、白金にコバルトやクロムなどを添加し
た白金系合金触媒が開発され、使用されている。
は、主に燃料電池用カソード触媒して使用されている。
しかし、燐酸型燃料電池では運転中に触媒の凝集が起こ
り電池性能の低下を招く。このため、長時間安定な触媒
性能を得るべく、白金にコバルトやクロムなどを添加し
た白金系合金触媒が開発され、使用されている。
【０００３】また、固体高分子型燃料電池のカソード触
媒では、高担持した白金担持触媒が使われているが、白
金使用量の低減と高分散で微細な触媒を得るために白金
系合金担持触媒の開発が行なわれている。例えば、塩化
白金酸水溶液と塩化コバルトや塩化クロムなどの塩素化
合物を含む水溶液にカーボン粉末を分散させた後、乾燥
させ水素雰囲気中で還元して白金−コバルト合金担持触
媒を作製することが提案されているが、この方法では、
触媒粒子が大きくなってしまい、触媒として満足するも
のは得られない。
媒では、高担持した白金担持触媒が使われているが、白
金使用量の低減と高分散で微細な触媒を得るために白金
系合金担持触媒の開発が行なわれている。例えば、塩化
白金酸水溶液と塩化コバルトや塩化クロムなどの塩素化
合物を含む水溶液にカーボン粉末を分散させた後、乾燥
させ水素雰囲気中で還元して白金−コバルト合金担持触
媒を作製することが提案されているが、この方法では、
触媒粒子が大きくなってしまい、触媒として満足するも
のは得られない。
【０００４】そこで、触媒粒子の粗大化を抑え、安定し
た電池特性を有する白金系合金触媒を得るため、例え
ば、特開平５−２１７５８６号公報には、カーボン粉末
を塩化白金酸水溶液に含浸させ、これにヒドラジン等の
還元剤を加え、白金を還元し白金担持触媒を作製し、さ
らに、この触媒粉末を塩化コバルトなどの酸性重金属塩
を含む水溶液と充分に接触させ、次にアンモニアなどに
よって液性をアルカリ性としてコバルト等の重金属の水
酸化物を担体上に析出させ、その後１０００〜１２００
℃の窒素気流中で熱処理し水酸化物を還元して白金と合
金化させる方法が提案されている。
た電池特性を有する白金系合金触媒を得るため、例え
ば、特開平５−２１７５８６号公報には、カーボン粉末
を塩化白金酸水溶液に含浸させ、これにヒドラジン等の
還元剤を加え、白金を還元し白金担持触媒を作製し、さ
らに、この触媒粉末を塩化コバルトなどの酸性重金属塩
を含む水溶液と充分に接触させ、次にアンモニアなどに
よって液性をアルカリ性としてコバルト等の重金属の水
酸化物を担体上に析出させ、その後１０００〜１２００
℃の窒素気流中で熱処理し水酸化物を還元して白金と合
金化させる方法が提案されている。
【０００５】また、特開平８−１４１４００号公報に
は、酒石酸ナトリウムと塩化ヒドラジンを含む水溶液に
塩化コバルトなどの重金属塩を加え、水酸化ナトリウム
などでpHを調整したメッキ液に、白金担持触媒を水溶液
に分散させた触媒スラリーを投入し、白金粒子に重金属
を低温で無電解メッキし、ろ過、洗浄後、８５０〜９５
０℃で熱処理を行って合金化触媒を得る方法が開示され
ている。
は、酒石酸ナトリウムと塩化ヒドラジンを含む水溶液に
塩化コバルトなどの重金属塩を加え、水酸化ナトリウム
などでpHを調整したメッキ液に、白金担持触媒を水溶液
に分散させた触媒スラリーを投入し、白金粒子に重金属
を低温で無電解メッキし、ろ過、洗浄後、８５０〜９５
０℃で熱処理を行って合金化触媒を得る方法が開示され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の公開公報で提案
されている方法はいずれも、白金系合金触媒を得るため
に、白金担持触媒に合金化させる金属粒子または金属塩
を付着させ、高温雰囲気下で合金化するものであり、触
媒粒子の凝集が起こりやすく、得られる触媒は性能の点
で必ずしも満足し得るものではない。
されている方法はいずれも、白金系合金触媒を得るため
に、白金担持触媒に合金化させる金属粒子または金属塩
を付着させ、高温雰囲気下で合金化するものであり、触
媒粒子の凝集が起こりやすく、得られる触媒は性能の点
で必ずしも満足し得るものではない。
【０００７】本発明の目的は、微細で高分散な白金系合
金触媒、特に白金−コバルト合金担持触媒を容易に製造
することができる方法を提供することである。
金触媒、特に白金−コバルト合金担持触媒を容易に製造
することができる方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、白金化
合物及びコバルト化合物を含有する溶液を用いてカーボ
ン粉末上に白金化合物とコバルト化合物の混合物を付着
させた後還元することを特徴とする白金−コバルト合金
担持触媒の製造方法が提供される。
合物及びコバルト化合物を含有する溶液を用いてカーボ
ン粉末上に白金化合物とコバルト化合物の混合物を付着
させた後還元することを特徴とする白金−コバルト合金
担持触媒の製造方法が提供される。
【０００９】以下、本発明の方法について更に詳細に説
明する。
明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明で使用される白金化合物と
しては、後述する水、アルコール等の溶媒に可溶性のも
の、例えば、塩化白金酸、テトラアンミンジクロロ白
金、ジアンミンジニトロ白金、硝酸白金、白金アンミン
系錯体などが挙げられるが、特に、特開平８−１７６１
７５号公報に記載の方法のよって製造することができる
下記式 [Ｐｔ(ＮＨ3)x(ＮＯ2)yＬ]Ａz 式中、Ｌはアルコキシ基、アルカノイル基又はアルカノ
イルオキシ基を表し、ＡはＨ、ＮＯ2又はＮＯ3を表し、
ｘは０、１又は２であり、ｙは１、２又は３であり、た
だし、ｘとｙの合計は中心白金の電荷によって変わり３
〜５の範囲内にあり、ｚは中心金属の電荷によって変わ
り(ｙ−１)〜(ｙ−３)の範囲内にある、で示される白金
ニトロアンミン錯体が好適である。
しては、後述する水、アルコール等の溶媒に可溶性のも
の、例えば、塩化白金酸、テトラアンミンジクロロ白
金、ジアンミンジニトロ白金、硝酸白金、白金アンミン
系錯体などが挙げられるが、特に、特開平８−１７６１
７５号公報に記載の方法のよって製造することができる
下記式 [Ｐｔ(ＮＨ3)x(ＮＯ2)yＬ]Ａz 式中、Ｌはアルコキシ基、アルカノイル基又はアルカノ
イルオキシ基を表し、ＡはＨ、ＮＯ2又はＮＯ3を表し、
ｘは０、１又は２であり、ｙは１、２又は３であり、た
だし、ｘとｙの合計は中心白金の電荷によって変わり３
〜５の範囲内にあり、ｚは中心金属の電荷によって変わ
り(ｙ−１)〜(ｙ−３)の範囲内にある、で示される白金
ニトロアンミン錯体が好適である。
【００１１】また、上記白金化合物と併用されるコバル
ト化合物としては、白金化合物の溶解のために使用され
る溶媒に溶解するもの、例えば、硝酸コバルト、塩化コ
バルト、酢酸コバルト、蟻酸コバルト、コバルトアセチ
ルアセトナートなどが挙げられるが、特に硝酸コバルト
が好適である。
ト化合物としては、白金化合物の溶解のために使用され
る溶媒に溶解するもの、例えば、硝酸コバルト、塩化コ
バルト、酢酸コバルト、蟻酸コバルト、コバルトアセチ
ルアセトナートなどが挙げられるが、特に硝酸コバルト
が好適である。
【００１２】白金化合物とコバルト化合物はそれぞれ任
意の組み合わせで使用することができるが、塩化白金酸
と塩化コバルトを併用した場合には、生成する合金の粒
子径が、他の白金化合物とコバルト化合物を組合わせて
製造した合金粒子より大きくなる傾向がみられる。
意の組み合わせで使用することができるが、塩化白金酸
と塩化コバルトを併用した場合には、生成する合金の粒
子径が、他の白金化合物とコバルト化合物を組合わせて
製造した合金粒子より大きくなる傾向がみられる。
【００１３】以上に述べた白金化合物とコバルト化合物
は、これら両者を溶解する共通溶媒に溶解される。その
ような溶媒としては、水、アルコール又はそれらの混合
溶媒などが好適である。
は、これら両者を溶解する共通溶媒に溶解される。その
ような溶媒としては、水、アルコール又はそれらの混合
溶媒などが好適である。
【００１４】溶液中における白金化合物及びコバルト化
合物の濃度は特に制限されるものではないが、一般に
は、各化合物の濃度が２０〜５０重量％の範囲内になる
ように溶解することが好ましい。また、溶液中における
白金化合物とコバルト化合物の比率は、白金対コバルト
の金属換算モル比で、通常、２：８〜８：２、好ましく
は５．５：４．５〜４．５：５．５の範囲内にあること
ができ、特にほぼ等モル比であるのが好適である。
合物の濃度は特に制限されるものではないが、一般に
は、各化合物の濃度が２０〜５０重量％の範囲内になる
ように溶解することが好ましい。また、溶液中における
白金化合物とコバルト化合物の比率は、白金対コバルト
の金属換算モル比で、通常、２：８〜８：２、好ましく
は５．５：４．５〜４．５：５．５の範囲内にあること
ができ、特にほぼ等モル比であるのが好適である。
【００１５】このようにして調製される白金化合物及び
コバルト化合物を含有する溶液は、触媒担体としてのカ
ーボン粉末に適用され、カーボン粉末上に白金化合物と
コバルト化合物の混合物が付着せしめられる。
コバルト化合物を含有する溶液は、触媒担体としてのカ
ーボン粉末に適用され、カーボン粉末上に白金化合物と
コバルト化合物の混合物が付着せしめられる。
【００１６】カーボン粉末への該溶液の適用は、例え
ば、白金化合物及びコバルト化合物を含有する溶液にカ
ーボン粉末を浸漬した後乾燥する方法、カーボン粉末に
白金化合物及びコバルト化合物を含有する溶液を噴霧し
た後乾燥する方法等により行うことができる。
ば、白金化合物及びコバルト化合物を含有する溶液にカ
ーボン粉末を浸漬した後乾燥する方法、カーボン粉末に
白金化合物及びコバルト化合物を含有する溶液を噴霧し
た後乾燥する方法等により行うことができる。
【００１７】かくして、白金化合物及びコバルト化合物
が付着したカーボン粉末が得られる。白金化合物及びコ
バルト化合物の付着量は、通常、カーボン粉末１００重
量部あたり、両化合物の合計量が５〜９００重量部の範
囲内となるようにするのが好適である。
が付着したカーボン粉末が得られる。白金化合物及びコ
バルト化合物の付着量は、通常、カーボン粉末１００重
量部あたり、両化合物の合計量が５〜９００重量部の範
囲内となるようにするのが好適である。
【００１８】上記のカーボン粉末としては、触媒担体と
して通常使用されているものが同様に使用可能であり、
例えば、カーボンブラック、グラファイト、活性炭など
が挙げられる。これらのカーボン粉末はそのまま使用す
ることもできるが、一般的には、それ自体既知の方法、
例えば、硝酸を用いて予め親水化処理を施しておくこと
が望ましい。
して通常使用されているものが同様に使用可能であり、
例えば、カーボンブラック、グラファイト、活性炭など
が挙げられる。これらのカーボン粉末はそのまま使用す
ることもできるが、一般的には、それ自体既知の方法、
例えば、硝酸を用いて予め親水化処理を施しておくこと
が望ましい。
【００１９】得られる白金化合物及びコバルト化合物の
混合物が付着したカーボン粉末は、次いで還元処理され
る。還元は、通常、水素ガスを用いて行われる。具体的
には、例えば、白金化合物及びコバルト化合物の混合物
が付着したカーボン粉末を、ガス置換可能な電気炉に入
れ、場合により不活性ガス雰囲気と置換した後、水素ガ
スを流しながら還元を行う。その際の還元温度は約１５
０〜約８００℃、好ましくは約２００〜約６００℃の範
囲内とすることができ、また、還元時間は通常１〜４時
間程度とすることができる。
混合物が付着したカーボン粉末は、次いで還元処理され
る。還元は、通常、水素ガスを用いて行われる。具体的
には、例えば、白金化合物及びコバルト化合物の混合物
が付着したカーボン粉末を、ガス置換可能な電気炉に入
れ、場合により不活性ガス雰囲気と置換した後、水素ガ
スを流しながら還元を行う。その際の還元温度は約１５
０〜約８００℃、好ましくは約２００〜約６００℃の範
囲内とすることができ、また、還元時間は通常１〜４時
間程度とすることができる。
【００２０】これにより、白金−コバルト合金が好まし
くは平均粒子径７nm以下の微細粒子状でカーボン粉末上
に均一に分散付着してなる白金−コバルト合金担持触媒
が得られる。
くは平均粒子径７nm以下の微細粒子状でカーボン粉末上
に均一に分散付着してなる白金−コバルト合金担持触媒
が得られる。
【００２１】以上述べた本発明の方法によれば、白金化
合物とコバルト化合物の混合物の低温における同時還元
という極めて簡単な方法により、白金−コバルト合金触
媒をカーボン粉末上に極めて微細な粒子状で担持するこ
とが可能であり、得られる白金−コバルト合金担持触媒
は、例えば、燃料電池の電極触媒層として有利に使用す
ることができる。
合物とコバルト化合物の混合物の低温における同時還元
という極めて簡単な方法により、白金−コバルト合金触
媒をカーボン粉末上に極めて微細な粒子状で担持するこ
とが可能であり、得られる白金−コバルト合金担持触媒
は、例えば、燃料電池の電極触媒層として有利に使用す
ることができる。
【００２２】以下、実施例により本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例のみに限定
されるものではない
に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例のみに限定
されるものではない
【００２３】
【実施例】実施例１ 白金換算で５０ｇのジニトロジアンミン白金塩を硝酸濃
度５００ｇ・ｄｍ-3の溶液１００ｍｌに添加し、１０９
℃にて５時間混合攪拌し、ジニトロジアンミン白金塩を
溶解、熟成してトリニトロジアンミン白金の硝酸溶液を
得た。次にこれを８０℃のロータリーエバポレーターで
蒸発乾固させて黄茶色粉末を得た。この粉末にエタノー
ルを５０℃以下に保持しながら徐々に加えて白金濃度５
０ｇ・ｄｍ-3の白金アンミンエトキシド錯体溶液を調製
した。この白金アンミンエトキシド錯体溶液８０ｍｌに
エタノール７２０ｍｌを加えて橙赤色の白金溶液を得
た。この溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：
１となるように５０ｇ・ｄｍ -3の硝酸コバルト水溶液を
加えて担持溶液とした。
度５００ｇ・ｄｍ-3の溶液１００ｍｌに添加し、１０９
℃にて５時間混合攪拌し、ジニトロジアンミン白金塩を
溶解、熟成してトリニトロジアンミン白金の硝酸溶液を
得た。次にこれを８０℃のロータリーエバポレーターで
蒸発乾固させて黄茶色粉末を得た。この粉末にエタノー
ルを５０℃以下に保持しながら徐々に加えて白金濃度５
０ｇ・ｄｍ-3の白金アンミンエトキシド錯体溶液を調製
した。この白金アンミンエトキシド錯体溶液８０ｍｌに
エタノール７２０ｍｌを加えて橙赤色の白金溶液を得
た。この溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：
１となるように５０ｇ・ｄｍ -3の硝酸コバルト水溶液を
加えて担持溶液とした。
【００２４】この担持溶液に、６０％硝酸水溶液で親水
化処理しカーボン粉末VulcanXC-72R(Cabot社製)４.８ｇ
を加えて超音波ホモジナイザーで混合した。その後、該
担持溶液をロータリーエバポレーターにて、７８℃で３
時間吸引、乾燥させた。ついで、この担持乾燥物を電気
炉に入れ、７％水素ガスを含む窒素と水素の混合ガスで
置換し、４００℃まで昇温後同温度で２時間保持した。
しかる後、炉内を窒素ガスで置換し室温まで冷却して白
金−コバルト合金担持触媒を得た。
化処理しカーボン粉末VulcanXC-72R(Cabot社製)４.８ｇ
を加えて超音波ホモジナイザーで混合した。その後、該
担持溶液をロータリーエバポレーターにて、７８℃で３
時間吸引、乾燥させた。ついで、この担持乾燥物を電気
炉に入れ、７％水素ガスを含む窒素と水素の混合ガスで
置換し、４００℃まで昇温後同温度で２時間保持した。
しかる後、炉内を窒素ガスで置換し室温まで冷却して白
金−コバルト合金担持触媒を得た。
【００２５】実施例２ 実施例１と同様にして得られた白金アンミンエトキシド
溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となる
ように５０ｇ・ｄｍ-3の塩化コバルト水溶液を加えて担
持溶液とし、実施例1と同様に処理して白金−コバルト
合金担持触媒を得た。
溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となる
ように５０ｇ・ｄｍ-3の塩化コバルト水溶液を加えて担
持溶液とし、実施例1と同様に処理して白金−コバルト
合金担持触媒を得た。
【００２６】実施例３ 実施例１と同様にして得られた白金アンミンエトキシド
溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となる
ように５０ｇ・ｄｍ-3のコバルトアセチルアセトナート
水溶液加えて担持溶液とし、実施例1と同様に処理して
白金−コバルト合金担持触媒を得た。
溶液に白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となる
ように５０ｇ・ｄｍ-3のコバルトアセチルアセトナート
水溶液加えて担持溶液とし、実施例1と同様に処理して
白金−コバルト合金担持触媒を得た。
【００２７】実施例４ 塩化白金酸を白金メタル量で４.０ｇとなるように秤量
してエチルアルコール８００ｍＬに溶解した白金溶液
に、白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となるよ
うに５０ｇ・ｄｍ-3の硝酸コバルト水溶液を加えて担持
溶液とし、実施例１と同様にして白金−コバルト合金担
持触媒を得た。
してエチルアルコール８００ｍＬに溶解した白金溶液
に、白金対コバルトの金属換算モル比で１：１となるよ
うに５０ｇ・ｄｍ-3の硝酸コバルト水溶液を加えて担持
溶液とし、実施例１と同様にして白金−コバルト合金担
持触媒を得た。
【００２８】比較例１ 実施例１と同様にして得られる白金アンミンエトキシド
溶液８００ｍＬに、６０％硝酸水溶液で親水化処理しカ
ーボン粉末VulcanXC-72R(Cabot社製)４.８ｇを加えて超
音波ホモジナイザーで混合し、白金担持溶液を得た。こ
の白金担持溶液をロータリーエバポレーターで７９℃に
昇温後同温度で１６時間加熱還元した後、該白金担持溶
液をろ過、乾燥して白金担持触媒を得る。この白金担持
触媒をコバルト濃度２０ｇ・ｄｍ-3の硝酸コバルト水溶
液６０.５ｍＬに超音波ホモジナイザーで分散し、ロー
タリーエバポレーターにて７９℃で３時間加熱、吸引し
乾燥させる。この担持乾燥物を電気炉に入れ、７％水素
ガスを含む窒素と水素の混合ガスで置換し、４００℃ま
で昇温後同温度で２時間保持した。しかる後、炉内を窒
素ガスで置換し室温まで冷却して白金−コバルト合金担
持触媒を得た。
溶液８００ｍＬに、６０％硝酸水溶液で親水化処理しカ
ーボン粉末VulcanXC-72R(Cabot社製)４.８ｇを加えて超
音波ホモジナイザーで混合し、白金担持溶液を得た。こ
の白金担持溶液をロータリーエバポレーターで７９℃に
昇温後同温度で１６時間加熱還元した後、該白金担持溶
液をろ過、乾燥して白金担持触媒を得る。この白金担持
触媒をコバルト濃度２０ｇ・ｄｍ-3の硝酸コバルト水溶
液６０.５ｍＬに超音波ホモジナイザーで分散し、ロー
タリーエバポレーターにて７９℃で３時間加熱、吸引し
乾燥させる。この担持乾燥物を電気炉に入れ、７％水素
ガスを含む窒素と水素の混合ガスで置換し、４００℃ま
で昇温後同温度で２時間保持した。しかる後、炉内を窒
素ガスで置換し室温まで冷却して白金−コバルト合金担
持触媒を得た。
【００２９】比較例２ 比較例１と同様にして得られる担持乾燥物を電気炉に入
れ、７％水素ガスを含む窒素と水素の混合ガスで置換
し、８００℃まで昇温後同温度で２時間保持した。しか
る後、炉内を窒素ガスで置換し室温まで冷却して白金−
コバルト合金担持触媒を得た。
れ、７％水素ガスを含む窒素と水素の混合ガスで置換
し、８００℃まで昇温後同温度で２時間保持した。しか
る後、炉内を窒素ガスで置換し室温まで冷却して白金−
コバルト合金担持触媒を得た。
【００３０】上記実施例および比較例で得られた白金−
コバルト合金担持触媒について高分解能走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）で撮影を行なった。その結果、実施例１〜
４において作製した白金−コバルト合金担持触媒は触媒
粒子がカーボン担体上に微細に分散しているのに対し
て、比較例１、２の白金−コバルト合金担持触媒は触媒
粒子の一部が凝集していた。
コバルト合金担持触媒について高分解能走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）で撮影を行なった。その結果、実施例１〜
４において作製した白金−コバルト合金担持触媒は触媒
粒子がカーボン担体上に微細に分散しているのに対し
て、比較例１、２の白金−コバルト合金担持触媒は触媒
粒子の一部が凝集していた。
【００３１】また、高分解能ＳＥＭ写真により、カーボ
ン担体上に分散している白金−コバルト合金担持触媒の
平均粒子径を求めた。その結果を表１に示す。
ン担体上に分散している白金−コバルト合金担持触媒の
平均粒子径を求めた。その結果を表１に示す。
【００３２】表１から明らかなように、実施例１〜４で
得られた触媒は比較例１、２で得られた触媒と比べて平
均粒子径が遥かに小さいことがわかる。また、Ｘ線回折
法により得られた実施例１〜４の白金−コバルト担持触
媒の格子定数は同一組成の白金−コバルト合金の理論格
子定数（０.３７３ｎｍ）とほぼ一致しており、本発明
の方法で製造される触媒の白金−コバルトは合金化して
いることが確認された。
得られた触媒は比較例１、２で得られた触媒と比べて平
均粒子径が遥かに小さいことがわかる。また、Ｘ線回折
法により得られた実施例１〜４の白金−コバルト担持触
媒の格子定数は同一組成の白金−コバルト合金の理論格
子定数（０.３７３ｎｍ）とほぼ一致しており、本発明
の方法で製造される触媒の白金−コバルトは合金化して
いることが確認された。
【００３３】
【表１】
【００３４】さらに、実施例１及び比較例２の白金−コ
バルト担持触媒を使って作製したカソード極と白金を４
０ｗｔ％担持した白金担持触媒を使って作製したアノー
ド極とプロトン導電性高分子電解質膜ナフィオン１１２
（デュポン社製）とを接合して電極接合体を作製した。
該接合体を使用して燃料電池を構成し、アノード極用ガ
スとして純水素を、またカソード極用ガスとして酸素を
使用してＩ−Ｖ特性の測定を行った。その結果より、
０．６Ａ／ｃｍ2負荷時における電圧を求めた。その結
果を表２に示す。表２の結果から明らかなように、実施
例１の白金−コバルト担持触媒の電圧は高いことがわか
る。
バルト担持触媒を使って作製したカソード極と白金を４
０ｗｔ％担持した白金担持触媒を使って作製したアノー
ド極とプロトン導電性高分子電解質膜ナフィオン１１２
（デュポン社製）とを接合して電極接合体を作製した。
該接合体を使用して燃料電池を構成し、アノード極用ガ
スとして純水素を、またカソード極用ガスとして酸素を
使用してＩ−Ｖ特性の測定を行った。その結果より、
０．６Ａ／ｃｍ2負荷時における電圧を求めた。その結
果を表２に示す。表２の結果から明らかなように、実施
例１の白金−コバルト担持触媒の電圧は高いことがわか
る。
【００３５】
【表２】
フロントページの続き (72)発明者 井上 秀男 埼玉県草加市青柳２丁目12番30号 石福金 属興業株式会社草加第一工場研究部 Ｆターム(参考） 4G069 AA03 AA08 BA08A BA08B BA21A BA21B BA21C BA27A BA27B BA27C BB02A BB02B BB08A BB08B BB08C BB12A BB12B BB12C BC67A BC67B BC67C BC75A BC75B BC75C BE20A BE20B BE20C CC32 FB44 FC07 4K001 AA07 AA41 DB19 HA12
Claims (6)
- 【請求項１】 白金化合物及びコバルト化合物を含有す
る溶液を用いてカーボン粉末上に白金化合物とコバルト
化合物の混合物を付着させた後還元することを特徴とす
る白金−コバルト合金担持触媒の製造方法。 - 【請求項２】 白金化合物が塩化白金酸、テトラアンミ
ンジクロロ白金、ジアンミンジニトロ白金、硝酸白金又
は白金アンミン系錯体である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 白金化合物が式 [Ｐｔ(ＮＨ3)x(ＮＯ2)yＬ]Ａz 式中、 Ｌはアルコキシ基、アルカノイル基又はアルカノイルオ
キシ基を表し、 ＡはＨ、ＮＯ2又はＮＯ3を表し、 ｘは０、１又は２であり、 ｙは１、２又は３であり、 ただし、ｘとｙの合計は中心白金の電荷によって変わり
３〜５の範囲内にあり、 ｚは中心金属の電荷によって変わり(ｙ−１)〜(ｙ−３)
の範囲内にあるで示される白金ニトロアンミン錯体であ
る請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 コバルト化合物が硝酸コバルト、塩化コ
バルト、酢酸コバルト、蟻酸コバルト又はコバルトアセ
チルアセトナートである請求項１〜３のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項５】 白金化合物とコバルト化合物の比率が白
金対コバルトの金属換算モル比で２：８〜８：２の範囲
内にある請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】 還元を水素ガスの存在下に１５０〜８０
０℃の温度で行う請求項1〜５項のいずれかに記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286683A JP2002095969A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 白金−コバルト合金触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000286683A JP2002095969A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 白金−コバルト合金触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002095969A true JP2002095969A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18770569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000286683A Pending JP2002095969A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 白金−コバルト合金触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002095969A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011502758A (ja) * | 2007-11-09 | 2011-01-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 触媒の製造方法並びに電気触媒としての使用 |
| EP3032624A4 (en) * | 2013-08-09 | 2016-07-27 | Nissan Motor | CATALYST PARTICLES AND ELECTRO CATALYST, ELECTROLYTE MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY AND FUEL CELL WITH THESE CATALYST PARTICLES |
| CN111755707A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-09 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种铂钴合金催化剂的制备方法 |
| JP2021155784A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | トヨタ紡織株式会社 | 金属ナノ粒子の製造方法、膜電極接合体の製造方法、及び固体高分子形燃料電池の製造方法 |
| CN113540481A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种质子交换膜燃料电池铂钴合金碳催化剂及其制备方法 |
| DE102022101625A1 (de) | 2021-01-27 | 2022-07-28 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Verfahren für die herstellung eines geträgerten legierungsfeinteilchen-katalysators, elektrode, brennstoffzelle, verfahren für die herstellung von legierungsfeinteilchen, geträgerter legierungsfeinteilchen-katalysator, legierungsfeinteilchen, verfahren für die herstellung einer membranelektrodenanordnung und verfahren für die herstellung einer brennstoffzelle |
-
2000
- 2000-09-21 JP JP2000286683A patent/JP2002095969A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011502758A (ja) * | 2007-11-09 | 2011-01-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 触媒の製造方法並びに電気触媒としての使用 |
| EP3032624A4 (en) * | 2013-08-09 | 2016-07-27 | Nissan Motor | CATALYST PARTICLES AND ELECTRO CATALYST, ELECTROLYTE MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY AND FUEL CELL WITH THESE CATALYST PARTICLES |
| JP2021155784A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | トヨタ紡織株式会社 | 金属ナノ粒子の製造方法、膜電極接合体の製造方法、及び固体高分子形燃料電池の製造方法 |
| CN111755707A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-09 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种铂钴合金催化剂的制备方法 |
| CN111755707B (zh) * | 2020-07-02 | 2022-05-13 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种铂钴合金催化剂的制备方法 |
| DE102022101625A1 (de) | 2021-01-27 | 2022-07-28 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Verfahren für die herstellung eines geträgerten legierungsfeinteilchen-katalysators, elektrode, brennstoffzelle, verfahren für die herstellung von legierungsfeinteilchen, geträgerter legierungsfeinteilchen-katalysator, legierungsfeinteilchen, verfahren für die herstellung einer membranelektrodenanordnung und verfahren für die herstellung einer brennstoffzelle |
| CN113540481A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 一种质子交换膜燃料电池铂钴合金碳催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2880450B2 (ja) | 燃料電池用の白金−アルミニウム合金触媒及びその製法及び使用 | |
| JP4590937B2 (ja) | 電極触媒およびその製造方法 | |
| JP5209474B2 (ja) | 電極触媒、電極触媒の製造方法及び触媒粒子の粗大化を抑制する方法 | |
| US8541146B2 (en) | Photocatalytic methods for preparation of electrocatalyst materials | |
| JP5168452B2 (ja) | 燃料電池用電極触媒の製造方法 | |
| JPH05208135A (ja) | 負極用電極触媒 | |
| JPH06176766A (ja) | 白金合金電極触媒及びその製造方法 | |
| JP2016003396A (ja) | コアシェル電極触媒のための安定なコアとしての合金ナノ粒子の合成 | |
| WO2021114056A1 (zh) | 燃料电池阴极催化剂及其制备方法、膜电极及燃料电池 | |
| US8178462B2 (en) | Method for production of electrode catalyst for fuel cell | |
| CN111342069B (zh) | 一种表面金修饰的高载量碳载铂钴催化剂及其制备方法和应用 | |
| WO1999066576A1 (fr) | Catalyseur pour pile a combustible du type a electrolyte solide polymere et procede de production d'un catalyseur pour une telle pile | |
| US11814737B2 (en) | Process for producing alloy nanoparticles | |
| JP2000003712A (ja) | 高分子固体電解質型燃料電池用触媒 | |
| US20100304268A1 (en) | Ternary alloy catalysts for fuel cells | |
| JP2002095969A (ja) | 白金−コバルト合金触媒の製造方法 | |
| JP2005196972A (ja) | 電極触媒の製造方法 | |
| JP2007324092A (ja) | 白金又は白金合金担持触媒の製造方法 | |
| JP3890653B2 (ja) | メタノール燃料電池 | |
| JP2002222655A (ja) | 燃料電池用カソード触媒 | |
| JP3978470B2 (ja) | 燃料電池用カソード触媒およびそれを用いた燃料電池 | |
| JP2001205086A (ja) | 白金−ルテニウム合金担持触媒の製造方法 | |
| US20100304960A1 (en) | Alloy fuel cell catalysts | |
| JP2000107606A (ja) | 触媒の製造方法 | |
| RU2778126C1 (ru) | Способ получения биметаллического электрокатализатора на основе платиновых ядер |