低エネルギー電子線還元法による白金ナノ粒子膜の作製および触媒性能

Preparation of platinum nano-particles using low-energy electron beam reduction method and their catalytic activity

菅原 利史*; 高橋 絢香*; 有谷 博文*; 島田 明彦; 箱田 照幸; 杉本 雅樹; 吉川 正人

Sugawara, Toshifumi*; Takahashi, Ayaka*; Aritani, Hirofumi*; Shimada, Akihiko; Hakoda, Teruyuki; Sugimoto, Masaki; Yoshikawa, Masahito

白金(Pt)イオンを含む水溶液に数十keVの低エネルギー電子線を照射することにより、水溶液表面に白金のナノ粒子膜が生成することが分かっている。本研究では、白金ナノ粒子膜の生成に関して、添加するアルコール濃度の影響を調べるとともに、生成した膜の燃料電池触媒性能について定量した。その結果、アルコール濃度が0.5%の低濃度条件においてナノ粒子膜の生成が促進され、高濃度になるに従いナノ粒子が凝集し粗大化した不均一な粒径の膜が生成することが分かった。また、生成したナノ粒子膜は、0.6V(vs. NHE)の酸素還元電位を有することを確認し、低エネルギー電子線によりナノ粒子の触媒層を形成できることを明らかにした。

We observed that platinum nanoparticles films were produced on the surface of a solution containing 1 mmol/L PtCl ions and 0.5-20v% ethanol by irradiating with a few tens keV electron beams (EB). The platinum films, deposited to grassy substrates, showed the fuel-cell catalytic activity. The Pt nanoparticle films prepared using a few tens keV EB induced reduction method were observed to have catalytic activity.