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promoter on Pt electro-catalyst府金 慶介*; 森 利之*; Yan, P.*; 増田 卓也*; 山本 春也; Ye, F.*; 吉川 英樹*; Auchterlonie, G.*; Drennan, J.*
ACS Applied Materials & Interfaces, 7(4), p.2698 - 2707, 2015/02
被引用回数：30 パーセンタイル：67.05(Nanoscience & Nanotechnology)白金-酸化セリウム(Pt-CeO(1.5
2))は、Ptカソードよりも高い酸素還元反応活性を示すことから、固体高分子形燃料電池のカソード極に使用する電極材料として有望視されている。本研究では、Pt-CeOの高い酸素還元活性の発現に関係しているとして考えられているPt-CeOヘテロ界面の微細構造を明らかにすることを目的に、パルスレーザー蒸着法により導電性を有するNb:SrTiO
単結晶基板上にCeOのエピタキシャル膜を形成し、さらにCeO膜上に含浸法によりPt粒子を形成してPtとCeO界面構造が単純化されたPt-CeO薄膜カソードを作製した。透過型電子顕微鏡によるPt-CeO界面の構造評価及び電気化学測定による酸素還元反応活性評価、さらに格子動力学計算結果との比較により界面構造を調べた結果、Pt-CeO界面に形成されるPt
-O
-酸素欠陥-セリウム欠陥構造が高い酸素還元活性の発現に関係していることが示唆された。
nanocomposite electrocatalyst; An in situ electrochemical X-ray absorption fine structure study増田 卓也*; 福満 仁志*; 府金 慶介*; 戸ヶ崎 寛孝*; 松村 大樹; 田村 和久; 西畑 保雄; 吉川 英樹*; 小林 啓介*; 森 利之*; et al.
Journal of Physical Chemistry C, 116(18), p.10098 - 10102, 2012/05
被引用回数：118 パーセンタイル：93.76(Chemistry, Physical)Pt-CeO/C触媒上での酸素還元反応におけるCeOの役割をXAFS法を用い調べた。その結果、CeO中のCe
がCe
になることによりPt酸化物生成が抑制されることがわかった。
大西 一功*; 高橋 芳浩*; 中嶋 康人*; 長澤 賢治*; 府金 賢; 今川 良*; 野本 敬介*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 大島 武
no journal, ,
放射線環境下で半導体デバイスを使用する場合、高速荷電粒子の入射により誘起される電流に起因した、シングルイベント現象が問題となる。埋込み酸化膜を有するSOI(Silicon on Insulator)デバイスは、高い耐放射線性が期待されるが、予想を上回る電荷収集が観測されるとの報告もあり、酸化膜を有するデバイス構造におけるイオン誘起電流の発生メカニズム解明が必要となっている。本研究ではシリコン(Si)MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)へ重イオン照射を行い、ゲート酸化膜を介して流れるイオン誘起過渡電流を評価した。試料はAlゲートSi p-MOSFET及びn-MOSFETを用い、TIARAの重イオンマイクロビームシステムを使用して酸素イオン(15MeV)の照射を行った。その結果、照射後1
2ns程度に酸化膜に印加した電界方向の鋭い電流ピークが、その後、反対方向の小さな電流がそれぞれ観測されること、また、収集電荷量は照射後数10nsで0に収束することがわかり、酸化膜を介した重イオン照射誘起電流は、変位電流によるものが支配的であることが確認できた。
府金 賢; 高橋 芳浩*; 中嶋 康人*; 長澤 賢治*; 今川 良*; 野本 敬介*; 大西 一功*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 大島 武
no journal, ,
半導体デバイスに荷電粒子が入射したときに、半導体中に誘起されるキャリアによって誤動作等のシングルイベント現象が発生する。本研究では、酸化膜を介したイオン誘起電流の発生機構を理解するために、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)へ重イオン照射を行った。試料にはAlゲートシリコン(Si)のp-, n-チャンネルMOSFET(酸化膜厚:40nm,ゲート幅: 300
m,ゲート長: 100m)を用い、TIARAにて15MeV酸素マイクロイオンビームを照射した。p-, n-MOSFETのゲートにそれぞれ-10V, +10Vを印加しソース及びドレイン電極は接地状態でTIBIC(Transient Ion Beam Induced Current)測定を行い発生する過渡電流を評価した。その結果、発生したゲート電流は正・負の異なるピークを持ち、収集電荷量が数十nsでほぼ0に収束することが明らかとなり、このことから酸化膜を介した照射誘起電流が変位電流であると帰結できた。また、p-, n-MOSFETでの電流ピークの半値幅で2nsの相違はゲート直下に蓄積したキャリアがp-,n-MOSFETではそれぞれ正孔,電子であり、これらキャリアの移動度の違いで解釈できることも判明した。
モデル界面上での酸素還元反応の検討府金 慶介*; 森 利之*; 増田 卓也*; 魚崎 浩平*; 山本 春也; 前川 康成
no journal, ,
固体高分子形燃料電池の実用化にあたって克服しなければならない問題の一つに白金触媒の使用量の低減があり、特にカソード正極 における酸素還元反応を促進するカソード材料の開発が重要課題の一つとなっている。本研究は、三機関連携(原子力機構,理化学研究所,物質・材料研究機構)による燃料電池システム用キーマテリアル開発研究の一環として、物材機構が見いだした白金(Pt)-セリア(CeO)を研究対象に高性能カソード材料の開発を進めている。今回は、Pt-Ceカソード材料の電極特性発現機構を検討するためのPt-Ceモデル電極界面の作製を目的に、パルスレーザー蒸着法により導電性を有するNb:SrTiO(100)単結晶基板上にCeO
のエピタキシャル膜を形成し、さらにそのうえにPt粒子を担持した材料の作製を行い、電気化学測定によりその酸素還元反応活性を評価した。発表では、作製したPt/CeO(100)膜の構造と酸素還元反応活性について詳細に報告する。
薄膜電極触媒による電気化学的前処理と酸素還元反応活性向上に与える界面構造の検討府金 慶介*; 森 利之*; Wu, Y. Y.*; 山本 春也; 前川 康成; 吉川 英樹*; 山下 良之*; 上田 茂典*; Vladimir, M.*; 鈴木 彰*; et al.
no journal, ,
固体高分子形燃料電池は、家庭用や自動車用の二酸化炭素を排出しない発電装置として注目されているが、カソード上での酸素還元反応に起因する電力損失のため、十分な電池出力が得られていない。本研究では、酸素還元活性の高いカソード触媒の開発を目的に、白金-酸化セリウムとカーボンブラック粉体(Pt-CeO/CB)を組合せたカソード電極を開発してきた。本電極では、市販のPtカソードよりも白金表面の酸化を抑制するために、高い酸素還元反応活性を示し、さらにPt-CeO/CBカソードに電気化学的前処理を行うことで、酸素還元反応活性が向上することを見いだしている。そこで今回は、単結晶SrTiO(100)基板上にパルスレーザー蒸着法により作製したCeOのエピタキシャル膜を用いて、PtとCeO界面構造が単純化されたPt-CeO薄膜カソードを作製し、その単純化された界面構造を用いて高い酸素還元活性の発生原因を追究した。発表では、透過型電子顕微鏡と光電子分光法によるPtとCeOの界面構造の評価及び電気化学測定により評価した酸素還元反応活性について報告する。
