氢能专利库

本发明提供有助于PEFC的低成本化的具有优异催化剂活性的电极用催化剂。电极用催化剂包含具有细孔径为1～20nm的纳米孔的中空碳载体和担载于该载体上的多个催化剂颗粒。催化剂颗粒含有Pt(0价)，被担载于载体的纳米孔的内部和外部，在利用通过使用了STEM的电子射线断层成像测量得到的三维重建图像实施催化剂颗粒的粒径分布的分析的情况下，担载于纳米孔的内部的催化剂颗粒的比例为50％以上，在从催化剂块的三维重建图像得到的一边为20～50nm的立方体像之中至少形成有1个纳米孔，该纳米孔具有连续延伸的连通孔的形状。

本发明提供有助于PEFC的低成本化的具有优异催化剂活性的电极用催化剂。电极用催化剂包含：具有细孔径为1～20nm的纳米孔和细孔径低于1nm的微孔的中空载体、和担载于该载体上的多个催化剂颗粒。催化剂颗粒被担载于载体的介孔的内部和外部，含有Pt(0价)，利用通过使用了STEM的电子射线断层成像测量得到的三维重建图像实施催化剂颗粒的粒径分布的分析的情况下满足式(S1)的条件{100×(N10/N20)≤8.0}。N10为不与细孔径为1nm以上的细孔接触的贵金属颗粒数，N20为担载于载体的纳米孔的内部的催化剂颗粒数。

本发明提供一种能够有助于PEFC的低成本化的具有优异的催化活性的电极用催化剂。本发明的电极用催化剂包含：具有细孔径为1～20nm的纳米孔的中空载体和多个催化剂颗粒。催化剂颗粒担载于载体的纳米孔的内部和外部双方，并且由Pt(0价)构成，在使用STEM通过电子射线断层成像测量而得到三维重建图像，并利用该三维重建图像实施催化剂颗粒的粒径分布分析时，满足式(S1)：100×(N10/N20)≤8.0的条件(式中，N10为与细孔径为1nm以上的细孔不接触的贵金属颗粒数，N20为担载于载体的纳米孔的内部的催化剂颗粒数)。

本发明提供一种能够有助于PEFC的低成本化的具有优异的催化活性的电极用催化剂。本发明的电极用催化剂包含：具有细孔径为1～20nm的纳米孔的中空碳载体；和担载于载体上的多个催化剂颗粒。催化剂颗粒担载于载体的纳米孔的内部和外部，并且催化剂颗粒由Pt(0价)构成，在使用STEM通过电子射线断层成像测量而得到三维重建图像，并利用该三维重建图像实施催化剂颗粒的粒径分布分析时，担载于纳米孔的内部的催化剂颗粒的比率为50％以上。

本发明提供一种有助于PEFC的低成本化的具有优异催化活性的电极用催化剂。电极用催化剂包含：具有孔径为2～50nm的介孔的中空碳载体、和担载于载体上的催化剂颗粒。催化剂颗粒担载于载体的介孔的内部和外部，并且，催化剂颗粒具有核部和壳部，其中，核部形成于载体上，壳部覆盖核部的表面的至少一部分。核部含有Pd，壳部含有Pt，在使用STEM通过电子射线断层成像测量而得到三维重建图像，并利用该三维重建图像实施催化剂颗粒的粒径分布的解析的情况下，担载于介孔的内部的催化剂颗粒的比例为50％以上。

本发明提供一种可将氯(Cl)形态和溴(Br)形态的含量降低至规定的水平以下，且能够发挥充分的催化剂性能的电极用催化剂。该电极用催化剂的特征在于，其为具有包括载体、被形成在所述载体上的芯部以及以包覆所述芯部表面的至少一部分的形式所形成的壳部的芯/壳结构的电极用催化剂，且依据X射线荧光(XRF)分析法所测定的溴(Br)形态的浓度为400ppm以下，依据X射线荧光(XRF)分析法所测定的氯(Cl)形态的浓度为900ppm以下。

本发明提供一种电极用催化剂，其与现有的Pt/C催化剂相比，具有可耐实用的水平的催化剂活性、耐久性，且能够有助于低成本化。电极用催化剂具有载体和担载于载体上的催化剂颗粒。催化剂颗粒具有核部、形成于核部上的第一壳部、形成于该第一壳部上的第二壳部。核部包含至少含有W碳化物的W化合物，第一壳部含有Pd单质，第二壳部含有Pt单质。

本发明提供一种即使含有较高浓度的氯也能够充分发挥性能，且适于批量生产，并且适于降低制造成本的电极用催化剂。该电极用催化剂为具有包括载体、被形成在所述载体上的芯部以及以包覆所述芯部的表面的至少一部分的形式所形成的壳部的芯/壳结构的电极用催化剂，且为同时满足以下述式(1)和下述式(2)所表示的条件的电极用催化剂。[在所述式(1)和式(2)中，M表示为所述壳部的构成金属元素的物质量(原子数)，X1表示为溴(Br)的物质量(原子数)，X2表示为氯(Cl)的物质量(原子数)。](X1/M)≤1.2…(1)；(X2/M)≤47.0…(2)。

本发明提供一种电极用催化剂的制造方法，该方法即使使用含有高浓度的氯的电极用催化剂前体作为原料，也能够通过简单的操作得到可充分地降低了氯(Cl)形态的含量的电极用催化剂。该方法是具有芯/壳结构的电极用催化剂的制造方法，所述芯/壳结构包含形成于载体上的芯部和以包覆芯部的表面的至少一部分的形式而形成的壳部，该方法包括：工艺(1)，将电极用催化剂前体(I)添加于超纯水制备第1液体的第1工艺，所述电极用催化剂前体(I)使用含有氯(Cl)形态的材料制造且由X射线荧光(XRF)分析法所测定的氯(Cl)形态的浓度为第1氯(Cl)形态的浓度以上；工艺(2)，使用超纯水过滤并清洗电极用催化剂前体(I)，反复清洗得到的滤液，直至电导率ρ为第1设定值以下，再将得到的电极用催化剂前体(II)分散于超纯水中，从而制备第2液体的第2工艺。

本发明提供一种即使含有较高浓度的氯也能够充分发挥性能，且适于批量生产，并且适于降低制造成本的电极用催化剂。该电极用催化剂的特征在于，其为具有包括载体、被形成在所述载体上的芯部以及以包覆所述芯部的表面的至少一部分的形式所形成的壳部的芯/壳结构的电极用催化剂，且依据X射线荧光(XRF)分析法所测定的溴(Br)形态的浓度为500ppm以下，依据X射线荧光(XRF)分析法所测定的氯(Cl)形态的浓度为8500ppm以下。

本发明提供一种电极用催化剂的制造方法，该方法即使使用含有高浓度的氯的电极用催化剂前体作为电极用催化剂的原料，也能够通过简单的操作得到可靠且充分地降低了氯(Cl)形态含量的电极用催化剂。该方法是具有芯/壳结构的电极用催化剂的制造方法，所述芯/壳结构包含载体、形成于所述载体上的芯部以及以包覆所述芯部的表面的至少一部分的形式而形成的壳部，该方法包括：工艺(1)，在预先设定的至少1个阶段的设定温度下将含有超纯水、包含氢的气体等的还原剂以及电极用催化剂前体的液体保持预先设定的保持时间的第1工艺，所述电极用催化剂前体使用含有氯(Cl)形态的材料制造，且由X射线荧光(XRF)分析法测定的氯(Cl)形态的浓度为预先设定的第1氯(Cl)形态的浓度以上。