イオン照射グラッシーカーボンを担体としたPtナノ微粒子の酸素還元活性

Oxygen reduction reaction activity of platinum nanoparticles on ion-irradiated glassy carbon substrate

木全 哲也*; 加藤 翔*; 八巻 徹也; 山本 春也; 箱田 照幸; 小林 知洋*; 寺井 隆幸*

Kimata, Tetsuya*; Kato, Sho*; Yamaki, Tetsuya; Yamamoto, Shunya; Hakoda, Teruyuki; Kobayashi, Tomohiro*; Terai, Takayuki*

固体高分子形燃料電池の普及に向けて、高い酸素還元活性及び耐久性を有するPtナノ微粒子触媒の開発が世界中で進められている。本研究では、グラッシーカーボン(GC)担体のイオン照射効果によってPtナノ微粒子の電子状態を改質し、それが酸素還元活性に及ぼす影響を調べた。実験では、380keV Arを5.010 ions/cmのフルエンスで照射したGC基板上に、粒径510 nmのPtナノ微粒子をスパッタ蒸着し、その酸素還元活性を回転電極法により調べた。酸素還元反応のターフェルプロットを取得した結果、同電位における交換電流密度がイオン照射GC基板上のPtナノ微粒子の方が、未照射の場合に比べて高かった。GC基板へのArイオン照射によって、その上に堆積したPtナノ微粒子の酸素還元活性を高められることが示唆された。

There have been intensive studies in the development of platinum (Pt) nanoparticle catalyst with high electrocatalytic activity and durability for fuel cell applications. We prepared the Pt nanoparticles on a glassy carbon (GC) substrate irradiated with 380 keV Ar, and then analyzed their electrocatalytic properties by a rotating disk electrode method. The Pt nanoparticles exhibited higher oxygen reduction reaction activity on the irradiated GC substrate than on the non-irradiated one. This suggests that the Ar-ion-induced modification of GC would improve the electrocatalytic properties of the deposited Pt nanoparticles.