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Platinum nanoparticles on the glassy carbon surface irradiated with argon ions

Arイオン照射グラッシーカーボン表面に担持したPtナノ微粒子

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

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

酸素還元反応(ORR)活性を有するPtナノ微粒子は、固体高分子形燃料電池の正極触媒として用いられており、その活性向上が求められている。本研究では、グラッシーカーボン(GC)基板に380keV Arイオンを照射した後、その上へPtナノ微粒子をスパッタ蒸着することによって、照射された担体表面がORR活性に及ぼす影響を調べた。フルエンス1。0$$times$$10$$^{16}$$ ions/cm$$^2$$で照射したGC基板上に作製したPtナノ微粒子は、未照射より約2。5倍高い活性化支配電流密度を示し、Arイオン照射によるORR活性の向上が初めて見出された。X線光電子分光スペクトルにおいて、担体GCとPtナノ微粒子との間に電荷移動を伴う相互作用が生じていることが明らかとなり、これが活性向上の起源であると考えられる。

Platinum (Pt) nanoparticle catalysts with oxygen reduction reaction (ORR) activity are required for practical applications of polymer electrolyte fuel cells. We prepared Pt nanoparticles on an Ar$$^+$$-irradiated glassy carbon (GC) surface by a radio-frequency magnetron sputtering method to investigate the influence of the ion-induced lattice defects in GC on the ORR activity of the deposited Pt nanoparticles. Interestingly, the Pt nanoparticles on the irradiated surface exhibited ca. 2.5 times higher specific activity than those on the non-irradiated one. X-ray photoelectron spectroscopy suggested the interfacial Pt-C interaction occurring between the irradiated GC and Pt nanoparticles, which should be a reason for improvement of the ORR activity.

Access

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パーセンタイル:50.16

分野:Materials Science, Coatings & Films

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