1: 2015/08/02(日) 09:22:58.70 ID:???.net
共同発表:原子19個の白金粒子が最高の触媒活性を示す~燃料電池触媒の質量活性20倍、低コスト化に道~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150722-5/index.html

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http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150722-5/icons/zu1.jpg


<研究成果>
東工大の山元教授らはCRESTプロジェクト「新金属ナノ粒子の創成を目指したメタロシステムの確立」において、デンドリマー注3)と呼ばれる精密樹状高分子を用いた原子数が規定できる超精密ナノ粒子合成法を開発した。今回は同合成法を活用し、白金ナノ粒子の原子数を厳密に12から20原子の範囲でコントロールし、それぞれの酸素還元反応に対する触媒活性を評価した。

白金原子一つ加わるごとに触媒活性が不規則に変化するという興味深い結果が得られた。対称性の高い幾何構造を持つことから、これまで最も安定で有用と考えられてきた13原子の白金粒子(Pt13)は、実は最も活性が低く、それより1原子少ない12原子の粒子(Pt12)はPt13の2.5倍の活性を有する。

さらに、19原子の白金粒子(Pt19)が最も高い活性を示し、Pt13に対する比活性は4倍にもなった。Pt19の質量あたりの活性は、現在、広く用いられている粒径3~5ナノメートル(nm)の白金ナノ粒子担持カーボン触媒の20倍にもなることが分かった(参考図)。

<研究の背景>
近年燃料電池自動車の低コスト化が進んでおり、普及し始めたが、いまだに車両価格の大部分を占める燃料電池製造コストは大きな課題となっている。特に燃料電池触媒として使われる白金は高価であるため、性能を保ったまま白金使用量を削減する技術が強く望まれている。

白金の利用効率を高めるには白金粒子をより細かくして質量あたりの表面積を向上させることが必要である。しかし、これまでの研究で、白金粒子の微細化が進み、粒径が1nmに近づくと急激に白金の電子状態が変化して活性が失われることが広く知られており、大きなジレンマであった。現在では、中間をとった3nm程度の粒径を持った白金ナノ粒子が燃料電池触媒として広く使われている。

続きはソースで

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引用元: 【技術/触媒化学】原子19個の白金粒子が最高の触媒活性を示す 燃料電池触媒の質量活性20倍、低コスト化に道

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2: 2015/08/02(日) 09:31:14.86 ID:WYdGSoNR.net
燃料電池車は普及すればするほどプラチナの需要が増えてあっという間に市場価格が高騰する為、普及には限界が存在するんだっけ?

27: 2015/08/02(日) 12:19:48.29 ID:oOQic9g0.net
>>2
現在の技術では全ての車を燃料電池にするだけのプラチナが
地球上に存在しない。

4: 2015/08/02(日) 09:37:31.55 ID:iDqAC8uc.net
面白いね~
構造安定性と相反するのは言われれば確かに

5: 2015/08/02(日) 09:37:36.67 ID:aEAK6ms5.net
燃料電池車のコストは板金代
今は板金でボディを作っているような段階で金が掛かる
そのうちプレスで作るようになるから安くなる

6: 2015/08/02(日) 09:38:33.50 ID:GZikMGV/.net
白金が価格沸騰なら金箔を伝導性の良い物質に貼り付ければ?

9: 2015/08/02(日) 09:55:51.30 ID:h9VtQ79Z.net
>>6
金は白金ではないし、伝導性の問題でもありません
あなたはおもちゃを動かすときに、電池ではなくガムを使おうと言っています

10: 2015/08/02(日) 10:04:52.76 ID:GZikMGV/.net
>>9
反磁性→水素→白金の膜+強磁性→セパレータ→常磁性→酸素→反磁性→水素→白金の膜+強磁性→セパレータ→常磁性→酸素→反磁性
で、水素を回転ループ状にで通す

14: 2015/08/02(日) 10:30:48.31 ID:h9VtQ79Z.net
>>10
よくわからないが、金(GOLD)はどこに使うの?
そもそも白金(PLATINUM)をそのループとやらで使っているようだが

15: 2015/08/02(日) 10:35:16.85 ID:GZikMGV/.net
>>14
アース側だから構わないと思うよ

7: 2015/08/02(日) 09:39:46.99 ID:u9CQAdm+.net
カイロがもっとあったかくなる

11: 2015/08/02(日) 10:07:26.83 ID:sRLQEpcJ.net
>>1 ~近い将来~期待される。~

死亡フラグじゃん。

12: 2015/08/02(日) 10:24:48.90 ID:L/TPVmDE.net
>>11
デンドリマーという時点でね…
某大ATのやつはどうなった?

16: 2015/08/02(日) 10:37:59.21 ID:77nJdfnU.net
実際に燃料電池の触媒として使ってると溶けて別の安定なクラスターになりそうだが。

17: 2015/08/02(日) 10:40:35.05 ID:oxwYaa8q.net
定期的に交換、回収、リサイクルってサイクル作れば価格が安定すんじゃねぇ?
中古輸出品は外す。

18: 2015/08/02(日) 10:41:09.78 ID:XPtlkZfO.net
Ptを使わずに効率を上がる技術が確立するだろう
安易な方向へ進んだ結果がPtだからな
原点に戻れよ

20: 2015/08/02(日) 10:47:42.93 ID:hMY1Etg2.net
燃料電池は白金よりも水素を使ってる事が問題だと思うんだが
水素の価格、生産や補給、貯蔵などの水素周りの問題を
解決しない限り、どうしようもない。たとえ白金使わなくても無理

24: 2015/08/02(日) 12:02:35.55 ID:RB244O2P.net
>>20
白金の触媒作用は燃料電池以外にも引く手あまたでしょ

37: 2015/08/02(日) 13:22:10.45 ID:hMY1Etg2.net
>>24
> 白金の触媒作用は燃料電池以外にも引く手あまたでしょ
言葉足らずだったかもしれんが、オレが言ってるのは燃料電池、特に車の用途を指して言ってるんで。
一般的にも残念ながら、と言うべきか、使い物にならないであろうFCVばかりがもてはやされてるしね

32: 2015/08/02(日) 13:05:23.42 ID:hfy7rC0d.net
>>20

本来はメタノールとかの炭化水素をそのまま燃料にしたいが、炭化水素は
白金を持ってしても酸化できない。
(すぐに触媒としての性能が低下してしまい、使いものにならない)

だが、水素なら完全に酸化できる。
だから、炭化水素を熱処理して水素にしてから、燃料電池の燃料にしている。
水素を使いたくて使っているわけではない。
水素にするためにエネルギーが必要だし、炭化水素→水素の間のエネルギー
も捨てることになるから、本当はやりたくない。

38: 2015/08/02(日) 13:26:19.09 ID:sbVWf++Q.net
>>32
それはわかるけど
「なんでそんなに無理して 自動車にPEFCを使わなくちゃならんの?」

PEFCの研究者が 天皇陛下の御子息だからか?(w というのが疑問


クルマが増えるのは 中国や インドであって
ハイブリッドですら彼らには高くて 姑息なダウンサイジングターボが売れてる

価格的に現実的なのは 中国・インドでのエタノール自動車の普及だけど
食料問題もあるからPHVにして 94%の町乗りは電気自動車で使ってもらって
6%の遠乗りだけ エタノールと 水素から化学合成したアルゼンチンBTL 
を使ってもらうのが 現実的だろ

水素FCVが インドや中国で売れるかよ
インド人や 中国人のユーザーの財布にやさしくて、彼らが喜ぶ車なのか?
水素FCVは?

いあ、PEFCを小型にして、アンモニアで動くようにして
PHVのレンジエクステンダーでPEFC使うって話なら
わからないでもないけど 

40: 2015/08/02(日) 13:41:02.77 ID:hfy7rC0d.net
>>38

燃料電池に人生をかけてきた人たちにとっては、今更引っ込みがつかないのだろうね。

41: 2015/08/02(日) 13:51:18.25 ID:sbVWf++Q.net
>>40
問題は 官庁の指揮統制・研究マネジメント能力の喪失だ

いや「PEFCに人生をかけた研究者」が天皇陛下の御子息なら
「仕方ねえか」と納得せざるを得ないが

霞ヶ関は
「水素がイメージよくて愚民をだまして天下り利権構築しやすいから」
だけで動いてたら 他国との研究開発や 商戦で負けちゃうだろ

東大出の霞ヶ関は 何故PHVやトロリーHV エタノールやBTLとの
優劣を比較しなかったんだろう???

エタノール嫌いはわかる 石油業界がエタノール嫌いだからだけど
天下りで 官僚機構が 正常に機能しなくなってるなら 
日本国も もう末期症状だな 

30: 2015/08/02(日) 12:35:47.26 ID:bQ2rQlLY.net
これは極めて実用性が高いインパクトがあるいい仕事だ。

31: 2015/08/02(日) 12:37:57.80 ID:3/F+XWX1.net
素数厨がドヤ顔で何度も書き込む未来が見えた

13: 2015/08/02(日) 10:27:23.28 ID:EDl3sRzP.net
大発見・発明だな!

次は、白金の代替物質を見出せば
ノーベル賞かも。