Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7708702B2 - Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7708702B2 - Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method - Google Patents

Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method

Info

Publication number
JP7708702B2
JP7708702B2 JP2022054420A JP2022054420A JP7708702B2 JP 7708702 B2 JP7708702 B2 JP 7708702B2 JP 2022054420 A JP2022054420 A JP 2022054420A JP 2022054420 A JP2022054420 A JP 2022054420A JP 7708702 B2 JP7708702 B2 JP 7708702B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
reduction catalyst
dioxide reduction
electrode
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022054420A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023146955A (en
Inventor
英昭 米田
英明 隅
洋 陰山
和彦 前田
知器 金澤
彬光 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
Kyoto University NUC
Institute of Science Tokyo
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
Kyoto University NUC
Institute of Science Tokyo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Tokyo Institute of Technology NUC, Kyoto University NUC, Institute of Science Tokyo filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2022054420A priority Critical patent/JP7708702B2/en
Publication of JP2023146955A publication Critical patent/JP2023146955A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7708702B2 publication Critical patent/JP7708702B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

特許法第30条第2項適用 2022年3月10日にウェブサイトで公開された第129回触媒討論会予稿集、講演番号P100において発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Presented in the 129th Catalyst Symposium Proceedings, Lecture Number P100, published on the website on March 10, 2022

本発明は、二酸化炭素還元触媒、メタノール生成装置、一酸化炭素及びギ酸生成装置、二酸化炭素処理装置、並びに二酸化炭素還元方法に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide reduction catalyst, a methanol production device, a carbon monoxide and formic acid production device, a carbon dioxide treatment device, and a carbon dioxide reduction method.

従来、チタン含有酸化物の酸化物イオンO2-の一部をヒドリドイオン(水素化物イオン)Hで置換したヒドリド含有酸化物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このヒドリド含有酸化物は、ヒドリドイオン伝導性と電子伝導性を併せ持つことから、各種の電気化学デバイス等への利用について種々の検討がなされている。 Hydride-containing oxides in which part of the oxide ions O2- of a titanium-containing oxide are replaced with hydride ions H- have been proposed (see, for example, Patent Document 1). Since these hydride-containing oxides have both hydride ion conductivity and electronic conductivity, various studies have been conducted on their use in various electrochemical devices and the like.

特許第5872555号公報Patent No. 5872555

ところで近年、地球環境上の悪影響を軽減するために、内燃機関やボイラー等から排出される排気の規制が一段と進んでいる。そのため、これらの排気中に多く含まれる二酸化炭素を還元できる触媒の開発が求められており、このような触媒に対して上述のようなヒドリドイオン伝導性と電子伝導性を併せ持つヒドリド含有酸化物の利用が期待される。 In recent years, in order to reduce the adverse effects on the global environment, regulations on exhaust gases emitted from internal combustion engines, boilers, etc. have become increasingly stringent. This has led to a demand for the development of catalysts that can reduce the carbon dioxide contained in these exhaust gases, and it is hoped that hydride-containing oxides that combine hydride ion conductivity and electronic conductivity as described above can be used for such catalysts.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素を効率良く還元できる二酸化炭素還元触媒を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and aims to provide a carbon dioxide reduction catalyst that can efficiently reduce carbon dioxide.

(1) 本発明は、二酸化炭素を還元する二酸化炭素還元触媒であって、以下の一般式(1)で表されるヒドリド含有酸化物に遷移金属又は典型金属からなる金属が担持されてなり、前記金属は、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、In、Sn及びAuのうち少なくとも一つである、二酸化炭素還元触媒を提供する。
[化1]

BaTiO3-x ・・・(1)

[前記一般式(1)中のxは、0<x<0.8を満たす。]
(1) The present invention provides a carbon dioxide reduction catalyst that reduces carbon dioxide, comprising a hydride-containing oxide represented by the following general formula (1) supported with a metal selected from transition metals and typical metals, the metal being at least one of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, In, Sn, and Au:
[Chemical formula 1]

BaTiO 3-x H x ...(1)

[In the general formula (1), x satisfies 0<x<0.8.]

(2) (1)の二酸化炭素還元触媒において、前記金属は、Coであってよい。 (2) In the carbon dioxide reduction catalyst of (1), the metal may be Co.

(3) (1)又は(2)の二酸化炭素還元触媒において、前記二酸化炭素還元触媒中における前記金属の含有量は、0.1~50質量%であってよい。 (3) In the carbon dioxide reduction catalyst of (1) or (2), the content of the metal in the carbon dioxide reduction catalyst may be 0.1 to 50 mass%.

(4) (1)又は(2)の二酸化炭素還元触媒において、前記二酸化炭素還元触媒中における前記金属の含有量は、5~10質量%であってよい。 (4) In the carbon dioxide reduction catalyst of (1) or (2), the content of the metal in the carbon dioxide reduction catalyst may be 5 to 10 mass %.

(5) (1)から(4)いずれかの二酸化炭素還元触媒において、前記一般式(1)中のxは、0.3≦x≦0.6を満たしてよい。 (5) In any of the carbon dioxide reduction catalysts (1) to (4), x in the general formula (1) may satisfy 0.3≦x≦0.6.

(6) (1)から(4)いずれかの二酸化炭素還元触媒において、前記一般式(1)中のxは、0.5≦x≦0.6を満たしてよい。 (6) In any one of the carbon dioxide reduction catalysts (1) to (4), x in the general formula (1) may satisfy 0.5≦x≦0.6.

(7) また本発明は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元してメタノールを生成する電極を備えるメタノール生成装置であって、前記電極は、(1)から(6)いずれかの二酸化炭素還元触媒を有する、メタノール生成装置を提供する。 (7) The present invention also provides a methanol generation device having an electrode that reduces carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate methanol, the electrode having a carbon dioxide reduction catalyst according to any one of (1) to (6).

(8) また本発明は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元して一酸化炭素及びギ酸を生成する電極を備える一酸化炭素及びギ酸生成装置であって、前記電極は、(1)から(6)いずれかの二酸化炭素還元触媒を有する、一酸化炭素及びギ酸生成装置を提供する。 (8) The present invention also provides a carbon monoxide and formic acid generator having an electrode that reduces carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate carbon monoxide and formic acid, the electrode having a carbon dioxide reduction catalyst according to any one of (1) to (6).

(9) また本発明は、排気中に含まれる二酸化炭素を還元して処理する二酸化炭素処理装置であって、(1)から(6)いずれかの二酸化炭素還元触媒を有する、二酸化炭素処理装置を提供する。 (9) The present invention also provides a carbon dioxide treatment device that reduces and treats carbon dioxide contained in exhaust gas, the carbon dioxide treatment device having any one of the carbon dioxide reduction catalysts (1) to (6).

(10) また本発明は、(1)から(6)いずれかの二酸化炭素還元触媒上で二酸化炭素を電気化学的に還元する、二酸化炭素還元方法を提供する。 (10) The present invention also provides a carbon dioxide reduction method, which comprises electrochemically reducing carbon dioxide on a carbon dioxide reduction catalyst according to any one of (1) to (6).

本発明によれば、二酸化炭素を効率良く還元できる二酸化炭素還元触媒を提供することができる。 The present invention provides a carbon dioxide reduction catalyst that can efficiently reduce carbon dioxide.

実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のSEM画像を示す図である。FIG. 2 shows an SEM image of a 10 wt % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1. 実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のEDS測定結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of EDS measurement of a 10 mass % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1. 本実施例で用いた電気化学測定装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electrochemical measurement apparatus used in the present example. 実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a CV curve of a 10 mass % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1. 実施例2の10質量%Fe/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a CV curve of a 10 mass % Fe/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 2. 実施例3の10質量%Ni/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a CV curve of a 10 mass % Ni/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 3. 実施例4の10質量%Cu/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a CV curve of a 10 mass % Cu/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 4. 実施例5、6及び比較例1~3の電極について定電位電解を実施したときの各生成物の生成量を示す図である。FIG. 1 is a graph showing the amount of each product produced when constant potential electrolysis was carried out on the electrodes of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 1 to 3. 実施例5、6及び比較例1~3の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis is performed on the electrodes of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 1 to 3. 実施例1、5及び比較例2の電極について定電位電解を実施したときの各生成物の生成量を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the amount of each product produced when constant potential electrolysis was performed on the electrodes of Examples 1 and 5 and Comparative Example 2. 実施例1、5及び比較例2の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis was performed on the electrodes of Examples 1 and 5 and Comparative Example 2. 実施例1~4及び比較例4、5の電極について定電位電解を実施したときの各生成物の生成量を示す図である。FIG. 1 is a graph showing the amount of each product produced when constant potential electrolysis was carried out on the electrodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 4 and 5. 実施例1~4及び比較例4、5の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis was performed on the electrodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 4 and 5.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

[二酸化炭素還元触媒]
本発明の一実施形態に係る二酸化炭素還元触媒(以下、単に触媒とも言う。)は、二酸化炭素を効率良く還元できる二酸化炭素還元触媒である。具体的に、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒は、以下の一般式(1)で表されるヒドリド含有酸化物に、遷移金属又は典型金属からなる金属が担持されてなるものである。
[Carbon dioxide reduction catalyst]
A carbon dioxide reduction catalyst (hereinafter also simply referred to as a catalyst) according to one embodiment of the present invention is a carbon dioxide reduction catalyst that can efficiently reduce carbon dioxide. Specifically, the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment is formed by supporting a metal consisting of a transition metal or a typical metal on a hydride-containing oxide represented by the following general formula (1).

[化1]

BaTiO3-x ・・・(1)

[前記一般式(1)中のxは、0<x<0.8を満たす。]
[Chemical formula 1]

BaTiO 3-x H x ...(1)

[In the general formula (1), x satisfies 0<x<0.8.]

一般式(1)で表されるように、本実施形態で用いられる担体は、チタン含有酸化物であるチタン酸バリウムBaTiO(以下、BTOとも言う。)中の酸化物イオンO2-の一部がヒドリドイオンHで置換されたヒドリド含有酸化物(以下、BTOHとも言う。)からなる。ここで、ヒドリド含有酸化物は、結晶格子内に酸化物イオンO2-とヒドリドイオンHが共存する酸水素化物である。通常、酸化物イオンO2-とヒドリドイオンHの相性は良くないため、酸素欠陥量のレベルを超えた量のヒドリドイオンHをチタン含有酸化物中に内包させることは困難である。これに対して、本実施形態に係るヒドリド含有酸化物からなる担体は、水素よりも電気陰性度の小さい金属元素の中でも特に電気陰性度の小さいBaが含まれていることにより、ヒドリドイオンHはBaと結合することで安定して存在することができる。 As represented by the general formula (1), the support used in this embodiment is made of a hydride-containing oxide (hereinafter also referred to as BTOH) in which a part of the oxide ions O 2- in barium titanate BaTiO 3 (hereinafter also referred to as BTO), which is a titanium-containing oxide, is replaced with hydride ions H - . Here, the hydride-containing oxide is an oxyhydride in which oxide ions O 2- and hydride ions H - coexist in the crystal lattice. Normally, the compatibility between oxide ions O 2- and hydride ions H - is poor, so it is difficult to include hydride ions H - in an amount exceeding the level of oxygen vacancies in a titanium-containing oxide. In contrast, the support made of the hydride-containing oxide according to this embodiment contains Ba, which has a particularly low electronegativity among metal elements having a lower electronegativity than hydrogen, and thus the hydride ions H - can exist stably by bonding with Ba.

また、本実施形態に係るヒドリド含有酸化物からなる担体は、酸化物イオンO2-の一部がヒドリドイオンHで置換されることにより、電荷の不均衡が生じ、Ti4+が低酸化数に還元される。そのため、電気的な中性が保たれるとともに、担体表面の電子状態が変化することで触媒活性が高められ、二酸化炭素を高選択的かつ高速に還元できるようになっていると考えられる。従って本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒によれば、二酸化炭素を効率良く還元することができる。 Furthermore, in the support made of the hydride-containing oxide according to this embodiment, a portion of the oxide ions O2- are replaced with hydride ions H- , causing an imbalance in charge and reducing Ti4 + to a lower oxidation number. This is thought to maintain electrical neutrality and increase catalytic activity by changing the electronic state of the support surface, enabling carbon dioxide to be reduced highly selectively and at high speed. Therefore, the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment can efficiently reduce carbon dioxide.

上述の一般式(1)中のxは、0.3≦x≦0.6であることが好ましい。ヒドリド含有酸化物は、ヒドリドイオンHの濃度が低いと、ヒドリドイオンHと酸化物イオンO2-の交換が行われることでヒドリドイオンHが拡散する。これに対してヒドリドイオンHの濃度が十分に高いと、ヒドリドイオンHとアニオン(負イオン)欠陥だけでヒドリドイオンHの拡散パスが生じ、移動媒体の質量と電荷が小さいためにヒドリドイオンHが拡散し易くなる結果、触媒活性が高められることにより、二酸化炭素を高選択的かつ高速に還元できるようになると考えられる。従って、一般式(1)中のxを、0.3≦x≦0.6の範囲内とすることにより、二酸化炭素をさらに効率良く還元することができる。より好ましいxの範囲は、0.5≦x≦0.6である。 It is preferable that x in the above general formula (1) is 0.3≦x≦0.6. When the concentration of hydride ions H in a hydride-containing oxide is low, the hydride ions H are exchanged with oxide ions O 2− , causing the hydride ions H to diffuse. On the other hand, when the concentration of hydride ions H is sufficiently high, a diffusion path for the hydride ions H is generated only by the hydride ions H and anion (negative ion) defects, and the mass and charge of the transfer medium are small, so that the hydride ions H are easily diffused. As a result, the catalytic activity is enhanced, and it is considered that carbon dioxide can be reduced highly selectively and at a high speed. Therefore, by setting x in the general formula (1) within the range of 0.3≦x≦0.6, carbon dioxide can be reduced more efficiently. A more preferable range of x is 0.5≦x≦0.6.

担体に担持させる担持金属としては、遷移金属又は典型金属からなる金属、具体的にはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、In、Sn及びAuのうち少なくとも一つが挙げられる。これらの担持金属の中でも、Fe、Co、Ni、Cu及びZnが好ましく担持される。 The supported metal to be supported on the carrier is a transition metal or a typical metal, specifically at least one of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, In, Sn, and Au. Among these supported metals, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn are preferably supported.

これらの担持金属の中でも、Coが好ましく用いられる。一般式(1)で表されるヒドリド含有酸化物からなる担体に対して、Coを担持させることにより、より確実に二酸化炭素を効率良く還元することができる。また、担持金属としてCoを用いることにより、後述するように二酸化炭素を6電子還元させることができ、メタノールを効率良く生成させることができる。 Among these supported metals, Co is preferably used. By supporting Co on a support made of a hydride-containing oxide represented by general formula (1), carbon dioxide can be reduced more reliably and efficiently. In addition, by using Co as the supported metal, carbon dioxide can be reduced by six electrons, as described below, and methanol can be produced efficiently.

上述の担持金属の担持量としては、二酸化炭素還元触媒全体に対して0.1~50質量%であることが好ましい。これにより、より確実に二酸化炭素を効率良く還元することができる。また、金属の担持量が多過ぎると、後述するように電子が流れ過ぎて二酸化炭素の2電子還元で完結してしまい、一酸化炭素及びギ酸しか生成させることができないところ、金属の担持量が0.1~50質量%の範囲内であることにより適度に電子が流れて二酸化炭素を6電子還元させることができ、メタノールを効率良く生成させることができる。より好ましい担持量は、5~10質量%である。 The amount of the above-mentioned supported metal is preferably 0.1 to 50 mass% of the entire carbon dioxide reduction catalyst. This allows for more reliable and efficient reduction of carbon dioxide. Furthermore, if the amount of supported metal is too large, as described below, too many electrons flow, resulting in the completion of two-electron reduction of carbon dioxide, and only carbon monoxide and formic acid can be produced. However, by setting the amount of supported metal within the range of 0.1 to 50 mass%, an appropriate amount of electrons flows, allowing six-electron reduction of carbon dioxide, and methanol can be produced efficiently. A more preferable amount is 5 to 10 mass%.

次に、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒による二酸化炭素の多電子還元反応について説明する。
先ず、二酸化炭素の多電子還元反応としては、以下の反応式(2)及び(3)で示される2電子還元、以下の反応式(4)で示される4電子還元、以下の反応式(5)で示される6電子還元、及び以下の反応式(6)で示される8電子還元が知られている。
Next, the multi-electron reduction reaction of carbon dioxide by the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment will be described.
First, known multi-electron reduction reactions of carbon dioxide include the two-electron reduction shown in the following reaction formulas (2) and (3), the four-electron reduction shown in the following reaction formula (4), the six-electron reduction shown in the following reaction formula (5), and the eight-electron reduction shown in the following reaction formula (6).

[化2]
CO+2H+2e → HCOOH ・・・(2)
CO+2H+2e → CO+HO ・・・(3)
CO+4H+4e → HCHO+HO ・・・(4)
CO+6H+6e → CHOH+HO ・・・(5)
CO+8H+8e → CH+2HO ・・・(6)
[Case 2]
CO 2 +2H + +2e - → HCOOH...(2)
CO 2 +2H + +2e - → CO+H 2 O...(3)
CO 2 +4H + +4e - → HCHO+H 2 O...(4)
CO 2 +6H + +6e - → CH 3 OH + H 2 O...(5)
CO 2 +8H + +8e - → CH 4 +2H 2 O...(6)

ここで、従来の二酸化炭素還元触媒では、COやギ酸が生成する2電子還元までしか進行させることができなかったところ、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒では、上記のような水素イオンと協奏させた二酸化炭素の多電子還元反応系を、水素を添加することなく、二酸化炭素に水素イオンを協奏させて6電子還元まで進行させることができる。これは、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒ではヒドリド含有酸化物を用いることにより、電子を蓄積して二酸化炭素へ渡すことができ、プロトン還元によって起きる水素生成を抑制できるからであると考えられる。従って、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒によれば、水素を添加することなく、二酸化炭素を6電子還元させてメタノールを高選択的に生成させることができる。 Whereas conventional carbon dioxide reduction catalysts could only proceed up to two-electron reduction, which produces CO or formic acid, the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment can proceed up to six-electron reduction by cooperating hydrogen ions with carbon dioxide in the multi-electron reduction reaction system of carbon dioxide in concert with hydrogen ions as described above, without adding hydrogen. This is thought to be because the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment uses a hydride-containing oxide, which allows electrons to be accumulated and transferred to carbon dioxide, thereby suppressing hydrogen production caused by proton reduction. Therefore, the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment can perform six-electron reduction of carbon dioxide without adding hydrogen, producing methanol with high selectivity.

なお、本実施形態に係る二酸化炭素還元触媒を塗布した電極については、担体の合成工程、担体への金属の担持工程、及び電極基材への触媒の塗布工程を経ることにより、製造可能である。詳細は後段の実施例で説明する。 The electrode coated with the carbon dioxide reduction catalyst according to this embodiment can be manufactured through a process of synthesizing the carrier, a process of supporting the metal on the carrier, and a process of coating the electrode substrate with the catalyst. Details will be explained in the examples below.

[メタノール生成装置]
本実施形態に係るメタノール生成装置は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元してメタノールを生成する装置であり、上述の二酸化炭素還元触媒を有する電極を備える。本実施形態に係るメタノール生成装置によれば、水溶液中に溶解した二酸化炭素を効率良く還元してメタノールを生成することができる。
[Methanol production device]
The methanol production apparatus according to this embodiment is an apparatus for producing methanol by reducing carbon dioxide dissolved in an aqueous solution, and includes an electrode having the above-mentioned carbon dioxide reduction catalyst. The methanol production apparatus according to this embodiment can efficiently reduce carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to produce methanol.

[一酸化炭素及びギ酸生成装置]
本実施形態に係る一酸化炭素及びギ酸生成装置は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元して一酸化炭素及びギ酸を生成する装置であり、上述の二酸化炭素還元触媒を有する電極を備える。本実施形態に係る一酸化炭素及びギ酸生成装置によれば、水溶液中に溶解した二酸化炭素を効率良く還元して一酸化炭素及びギ酸を生成することができる。
[Carbon monoxide and formic acid generator]
The carbon monoxide and formic acid generator according to this embodiment is a device that reduces carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate carbon monoxide and formic acid, and includes an electrode having the carbon dioxide reduction catalyst described above. The carbon monoxide and formic acid generator according to this embodiment can efficiently reduce carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate carbon monoxide and formic acid.

[ホルムアルデヒド生成装置]
本実施形態に係るホルムアルデヒド生成装置は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元してホルムアルデヒドを生成する装置であり、上述の二酸化炭素還元触媒を有する電極を備える。本実施形態に係るホルムアルデヒド生成装置によれば、水溶液中に溶解した二酸化炭素を効率良く還元してホルムアルデヒドを生成することができる。
[Formaldehyde generator]
The formaldehyde generator according to the present embodiment is a device that generates formaldehyde by reducing carbon dioxide dissolved in an aqueous solution, and includes an electrode having the above-mentioned carbon dioxide reduction catalyst. According to the formaldehyde generator according to the present embodiment, carbon dioxide dissolved in an aqueous solution can be efficiently reduced to generate formaldehyde.

[メタン生成装置]
本実施形態に係るメタン生成装置は、水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元してメタンを生成する装置であり、上述の二酸化炭素還元触媒を有する電極を備える。本実施形態に係るメタン生成装置によれば、水溶液中に溶解した二酸化炭素を効率良く還元してメタンを生成することができる。
[Methane generation device]
The methane generation device according to this embodiment is a device that generates methane by reducing carbon dioxide dissolved in an aqueous solution, and includes an electrode having the above-mentioned carbon dioxide reduction catalyst. The methane generation device according to this embodiment can efficiently reduce carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate methane.

[二酸化炭素処理装置]
本実施形態に係る二酸化炭素処理装置は、排気中に含まれる二酸化炭素を還元して処理する二酸化炭素処理装置であり、上述の二酸化炭素還元触媒を有する電極を備える。本実施形態に係る二酸化炭素処理装置によれば、排気中に含まれる二酸化炭素を効率良く還元して処理することができる。例えば、内燃機関、ボイラー等の燃焼後の排気中の二酸化炭素を処理可能である。
[Carbon dioxide treatment device]
The carbon dioxide treatment device according to this embodiment is a carbon dioxide treatment device that reduces and treats carbon dioxide contained in exhaust gas, and includes an electrode having the above-mentioned carbon dioxide reduction catalyst. The carbon dioxide treatment device according to this embodiment can efficiently reduce and treat carbon dioxide contained in exhaust gas. For example, it is possible to treat carbon dioxide in exhaust gas after combustion from an internal combustion engine, a boiler, etc.

本実施形態に係る二酸化炭素還元方法は、上述の二酸化炭素還元触媒上で二酸化炭素を電気化学的に還元する方法である。本実施形態に係る二酸化炭素還元方法によれば、二酸化炭素を効率良く還元して処理することができる。 The carbon dioxide reduction method according to this embodiment is a method for electrochemically reducing carbon dioxide on the carbon dioxide reduction catalyst described above. According to the carbon dioxide reduction method according to this embodiment, carbon dioxide can be efficiently reduced and treated.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and any modifications or improvements that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1:10質量%Co/BaTiO2.50.5
実施例1として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に対してCoを10質量%担持させた10質量%Co/BaTiO2.70.3触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担体としての酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)の合成工程、該担体への金属の担持工程、及び電極基材への触媒の塗布工程を経て、10質量%Co/BaTiO2.50.5電極を作製した。各工程の詳細は以下の通りである。
[ Example 1: 10 mass% Co/ BaTiO2.5H0.5 ]
As Example 1, an electrode was prepared by applying a 10 mass% Co / BaTiO2.7H0.3 catalyst, in which 10 mass% Co was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ), to an electrode substrate. Specifically, a 10 mass% Co/ BaTiO2.5H0.5 electrode was prepared through a process of synthesizing the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) as a support, a process of supporting a metal on the support, and a process of applying the catalyst to the electrode substrate . Details of each process are as follows.

(担体の合成工程)
先ず、ヒドリド含有酸化物からなる担体として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)を合成した。具体的には、窒素雰囲気下で乳鉢内に、チタン酸バリウムBTOを681mg(8.76mmol、3eq)、及びCaHを369mg(2.92mmol、1eq)添加して30分間摺り混ぜた後、プレス機で錠剤に成型(3ペレット分)した。
(Support synthesis process)
First, an oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) was synthesized as a support made of a hydride - containing oxide. Specifically, 681 mg (8.76 mmol, 3 eq) of barium titanate BTO and 369 mg (2.92 mmol, 1 eq) of CaH2 were added to a mortar in a nitrogen atmosphere and mixed for 30 minutes, and then molded into tablets (3 pellets) using a press.

次いで、上述のようにして得られた錠剤をガラスチューブ内に収容した後、真空封管し、833Kの温度下で7日間、加熱反応させた。反応終了後、得られた粗生成物を300mlビーカに入れ、MeOHを200ml、及びNHClを約0.1M添加し、5時間撹拌した。撹拌後、吸引ろ過して乾燥することにより、生成物として酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)を得た。 The tablets obtained as described above were then placed in a glass tube, vacuum sealed, and reacted by heating for 7 days at a temperature of 833 K. After the reaction was completed, the crude product obtained was placed in a 300 ml beaker, and 200 ml of MeOH and about 0.1 M of NH 4 Cl were added and stirred for 5 hours. After stirring, the mixture was suction filtered and dried to obtain the acid hydride BTOH (BaTiO 2.5 H 0.5 ) as the product.

(担体への金属の担持工程)
次いで、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に金属を担持させた。具体的には、蒸発皿に、担持金属Coの前駆体(触媒あたりの担持金属含有量が10質量%相当)と、上述のようにして得た酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)を50mg入れた後、水を2ml添加した。その後、超音波で5分間分散させた後、撹拌しながら湯浴で加熱して乾燥させた。乾燥後、生成物Aを得た。
(Process for supporting metal on carrier)
Next, the metal was supported on the acid hydride BTOH (BaTiO 2.5 H 0.5 ). Specifically, the precursor of the supported metal Co (the supported metal content per catalyst is equivalent to 10 mass %) and 50 mg of the acid hydride BTOH (BaTiO 2.5 H 0.5 ) obtained as described above were placed in an evaporating dish, and then 2 ml of water was added. After that, the mixture was dispersed by ultrasonic waves for 5 minutes, and then heated in a hot water bath while stirring and dried. After drying, product A was obtained.

次いで、得られた生成物Aをセラミックボート内に入れ、これを管状炉内に投入して水素還元処理を実施した。水素還元処理は、水素ガス流量を20ml/分として、BTOHへの熱的ダメージが及ばない473Kの温度下で1時間、実施した。これにより、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に10質量%のCoが担持された10質量%Co/BaTiO2.50.5触媒を得た。 Next, the obtained product A was placed in a ceramic boat, which was then put into a tubular furnace to carry out hydrogen reduction treatment. The hydrogen reduction treatment was carried out for 1 hour at a temperature of 473 K, at which BTOH would not be thermally damaged, with a hydrogen gas flow rate of 20 ml/min. As a result, a 10 mass% Co/ BaTiO2.5H0.5 catalyst was obtained in which 10 mass% Co was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ).

(電極基材への触媒の塗布工程)
次いで、電極基材としてのカーボンペーパーに触媒を塗布した。具体的には、サンプル管内に、EtOHを0.9ml、水を0.1ml、5%ナフィオン(登録商標)懸濁液を10μl、上述のようにして得た10質量%Co/BaTiO2.50.5触媒を2.5mg入れた後、超音波で撹拌した。撹拌後、懸濁液を393Kに熱したカーボンペーパー上に滴下した。
(Process for applying catalyst to electrode substrate)
Next, the catalyst was applied to carbon paper as an electrode substrate. Specifically, 0.9 ml of EtOH, 0.1 ml of water, 10 μl of a 5% Nafion (registered trademark) suspension, and 2.5 mg of the 10 mass % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 catalyst obtained as described above were placed in a sample tube, and then ultrasonically stirred. After stirring, the suspension was dropped onto carbon paper heated to 393 K.

次いで、上述のようにして懸濁液を滴下したカーボンペーパーに、ITOフィルムを重ねて配置し、423Kに加熱するとともに4Mpaで5分間プレスした。その後、Inで導線を固定し、触媒面以外を絶縁してから343Kの温度下で12時間、乾燥させた。以上により、カーボンペーパーに実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5触媒が塗布されてなる電極を得た。得られた電極を、後述する電気化学測定装置1の作用極とした。 Next, the ITO film was placed on the carbon paper onto which the suspension was dropped as described above, heated to 423 K, and pressed at 4 MPa for 5 minutes. After that, the conductor was fixed with In, and the surfaces other than the catalyst surface were insulated, and then dried at a temperature of 343 K for 12 hours. As a result, an electrode was obtained in which the 10 mass % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 catalyst of Example 1 was applied to the carbon paper. The obtained electrode was used as the working electrode of the electrochemical measurement device 1 described later.

[実施例2:10質量%Fe/BaTiO2.50.5
実施例2として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に対してFeを10質量%担持させた10質量%Fe/BaTiO2.50.5触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担持金属の種類をCoからFeに変更した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[ Example 2: 10 mass% Fe/ BaTiO2.5H0.5 ]
As Example 2, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 10 mass% Fe/ BaTiO2.5H0.5 catalyst in which 10 mass% Fe was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) . Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the type of supported metal was changed from Co to Fe.

[実施例3:10質量%Ni/BaTiO2.50.5
実施例3として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に対してNiを10質量%担持させた10質量%Ni/BaTiO2.50.5触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担持金属の種類をCoからNiに変更した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[ Example 3: 10 mass% Ni/ BaTiO2.5H0.5 ]
As Example 3, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 10 mass% Ni/ BaTiO2.5H0.5 catalyst in which 10 mass% Ni was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) . Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the type of supported metal was changed from Co to Ni.

[実施例4:10質量%Cu/BaTiO2.50.5
実施例4として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)に対してCuを10質量%担持させた10質量%Cu/BaTiO2.50.5触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担持金属の種類をCoからCuに変更した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[ Example 4: 10 mass% Cu/ BaTiO2.5H0.5 ]
As Example 4, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 10 mass% Cu/ BaTiO2.5H0.5 catalyst in which 10 mass% Cu was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) . Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the type of supported metal was changed from Co to Cu.

[実施例5:5質量%Co/BaTiO2.70.3
実施例5として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.70.3)に対してCoを5質量%担持させた5質量%Co/BaTiO2.70.3触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、酸水素化物BTOHとしてBaTiO2.50.5をBaTiO2.70.3に変更するとともに、Coの担持量を10質量%から5質量%に変更した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[ Example 5: 5 mass% Co/ BaTiO2.7H0.3 ]
In Example 5, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 5 mass% Co/ BaTiO2.7H0.3 catalyst, in which 5 mass% Co was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.7H0.3 ) . Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) was changed to BaTiO2.7H0.3 and the amount of Co supported was changed from 10 mass% to 5 mass%.

[実施例6:10質量%Co/BaTiO2.70.3
実施例6として、酸水素化物BTOH(BaTiO2.70.3)に対してCoを10質量%担持させた10質量%Co/BaTiO2.70.3触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、酸水素化物BTOHとしてBaTiO2.50.5をBaTiO2.70.3に変更した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[ Example 6: 10 mass% Co/ BaTiO2.7H0.3 ]
As Example 6, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 10 mass% Co/ BaTiO2.7H0.3 catalyst in which 10 mass % Co was supported on the oxyhydride BTOH ( BaTiO2.7H0.3 ) . Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxyhydride BTOH was changed from BaTiO2.5H0.5 to BaTiO2.7H0.3 .

[比較例1:BaTiO2.70.3
比較例1として、金属を担持させることなく酸水素化物BTOH(BaTiO2.70.3)を電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、酸水素化物BTOHとしてBaTiO2.50.5をBaTiO2.70.3に変更するとともに、担体への金属の担持工程を経ることなく、合成した酸水素化物BTOH(BaTiO2.70.3)をそのまま電極基材への塗布工程に供した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[Comparative Example 1: BaTiO 2.7 H 0.3 ]
As Comparative Example 1, an electrode was prepared by applying oxyhydride BTOH ( BaTiO2.7H0.3 ) to an electrode substrate without supporting a metal. Specifically, the oxyhydride BTOH was changed from BaTiO2.5H0.5 to BaTiO2.7H0.3 , and the synthesized oxyhydride BTOH ( BaTiO2.7H0.3 ) was directly subjected to the application process to the electrode substrate without going through the process of supporting a metal on a carrier. The electrode was prepared in the same manner as in Example 1.

[比較例2:10質量%Co/BTO]
比較例2として、チタン酸バリウムBTOからなる担体に対してCoを10質量%担持させた10質量%Co/BTO触媒を、電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担体の合成工程を経ることなく酸水素化物BTOHの代わりにBTOをそのまま担体として用いた以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[Comparative Example 2: 10% by mass Co/BTO]
As Comparative Example 2, an electrode was prepared by coating an electrode substrate with a 10 mass% Co/BTO catalyst in which 10 mass% Co was supported on a support made of barium titanate (BTO). Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that BTO was used as the support instead of the oxyhydride BTOH without going through the support synthesis process.

[比較例3:Co]
比較例3として、電極基材に金属Coを直接塗布してなる電極を作製した。具体的には、担体の合成工程や担体への金属の担持工程を経ることなく、電極基材への触媒の塗布工程において10質量%Co/BaTiO2.50.5触媒の代わりにCoを用いた以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[Comparative Example 3: Co]
As Comparative Example 3, an electrode was prepared by directly applying metallic Co to an electrode substrate. Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that Co was used instead of the 10 mass% Co/ BaTiO2.5H0.5 catalyst in the catalyst application step to the electrode substrate, without going through the support synthesis step or the metal supporting step on the support.

[比較例4:電極基材のみ]
比較例4として、電極基材のカーボンペーパーのみで構成される電極を準備した。
[Comparative Example 4: Electrode substrate only]
As Comparative Example 4, an electrode composed only of carbon paper as an electrode substrate was prepared.

[比較例5:BaTiO2.50.5
比較例5として、金属を担持させることなく酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)を電極基材に塗布してなる電極を作製した。具体的には、担体への金属の担持工程を経ることなく、合成した酸水素化物BTOH(BaTiO2.50.5)をそのまま電極基材への塗布工程に供した以外は、実施例1と同様の操作により作製した。
[Comparative Example 5: BaTiO 2.5 H 0.5 ]
As Comparative Example 5, an electrode was prepared by applying an oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) to an electrode substrate without supporting a metal. Specifically, the electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the synthesized oxyhydride BTOH ( BaTiO2.5H0.5 ) was directly subjected to a coating process on an electrode substrate without going through a process of supporting a metal on a carrier.

[SEM、EDS測定]
上述のようにして得られた各実施例、比較例の電極のうち、代表例として実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極について、以下の条件でSEM(走査型電子顕微鏡)観察及びEDS(エネルギー分散型X線元素分析)測定を実施した。
[SEM, EDS measurements]
Among the electrodes of the respective Examples and Comparative Examples obtained as described above, the 10 mass % Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1 was used as a representative example and was subjected to SEM (scanning electron microscope) observation and EDS (energy dispersive X-ray elemental analysis) measurement under the following conditions.

(SEM、EDS測定条件)
測定装置:日本電子株式会社製走査型電子顕微鏡「JSM-IT100LA」
観察条件:加速電圧15.0kV、倍率40-300倍
EDS条件:各元素の特性X線波長(C:44.70Å、Ti:27.05Å、O:23.62Å、Co:15.97Å、Ba:2.78Å)
(SEM, EDS measurement conditions)
Measuring device: Scanning electron microscope "JSM-IT100LA" manufactured by JEOL Ltd.
Observation conditions: Acceleration voltage 15.0 kV, magnification 40-300x EDS conditions: characteristic X-ray wavelengths of each element (C: 44.70 Å, Ti: 27.05 Å, O: 23.62 Å, Co: 15.97 Å, Ba: 2.78 Å)

図1は、実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のSEM画像を示す図である。より詳しくは、図1は、実施例1の電極表面を300倍で拡大観察したときのSEM画像である。図1に示されるように、カーボンペーパー中のカーボン繊維に、触媒と思われる付着物が付着していることが確認された。 Fig. 1 is a view showing an SEM image of the 10 mass % Co/ BaTiO2.5H0.5 electrode of Example 1. More specifically, Fig. 1 is an SEM image of the electrode surface of Example 1 observed at 300 times magnification. As shown in Fig. 1, it was confirmed that a deposit thought to be a catalyst was attached to the carbon fibers in the carbon paper.

図2は、実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のEDS測定結果を示す図である。より詳しくは、図2は、図1中の2点鎖線で囲まれた領域の拡大SEM画像と、C、Co、Ti、Ba及びOの各元素分布図を示している。各元素分布図では、白い部分ほど各元素の濃度が高いことを意味している。図2に示されるように、C、Co、Ti、Ba及びOの各元素分布がカーボン繊維の分布に対応していることが確認され、カーボンペーパー上に実施例1の触媒を塗布できていることが確認された。 2 is a diagram showing the EDS measurement results of the 10 mass% Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1. More specifically, FIG. 2 shows an enlarged SEM image of the area surrounded by the two-dot chain line in FIG. 1 and each element distribution map of C, Co, Ti, Ba and O. In each element distribution map, the whiter the area, the higher the concentration of each element. As shown in FIG. 2, it was confirmed that each element distribution of C, Co, Ti, Ba and O corresponds to the distribution of carbon fiber, and it was confirmed that the catalyst of Example 1 was applied to the carbon paper.

[電気化学測定]
上述のようにして得られた各実施例及び比較例の電極について、電気化学測定を実施した。ここで、図3は、本実施例で用いた電気化学測定装置1の構成を示す図である。電気化学測定装置1は、二酸化炭素が溶解した静止溶媒中に電極を配置し、電位を繰り返し一定の掃引速度で掃引して電位を増減させた際に流れる電流を測定して得られる電流-電位曲線(サイクリックボルタモグラム、以下、CV曲線と呼ぶ。)から、二酸化炭素の酸化還元特性を測定可能な装置である。また、電気化学測定装置1は、溶媒中に溶解した二酸化炭素を、定電位に保たれた電極上で電気化学的に酸化還元する定電位電解法により、その際に発生する電解電流によって生成物の生成濃度を測定可能な装置である。
[Electrochemical measurements]
Electrochemical measurements were carried out on the electrodes of each of the examples and comparative examples obtained as described above. Here, FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the electrochemical measurement apparatus 1 used in this example. The electrochemical measurement apparatus 1 is an apparatus capable of measuring the oxidation-reduction characteristics of carbon dioxide from a current-potential curve (cyclic voltammogram, hereinafter referred to as a CV curve) obtained by placing an electrode in a stationary solvent in which carbon dioxide is dissolved, repeatedly sweeping the potential at a constant sweep rate, and measuring the current flowing when the potential is increased or decreased. In addition, the electrochemical measurement apparatus 1 is an apparatus capable of measuring the concentration of the product produced by the electrolysis current generated during constant potential electrolysis, which electrochemically oxidizes and reduces carbon dioxide dissolved in a solvent on an electrode maintained at a constant potential.

図3に示されるように、CV測定装置1は、チャンバー10と、作用極11と、対極12と、参照極13と、ポテンショスタット14と、プロトン(H)透過膜15と、スターラ16a,16bと、ガス供給路17a,17bと、ガス供給弁21,31と、バブラー導入弁22,32と、GC導入弁41と、を備える。 As shown in Figure 3, the CV measurement apparatus 1 includes a chamber 10, a working electrode 11, a counter electrode 12, a reference electrode 13, a potentiostat 14, a proton (H + ) permeable membrane 15, stirrers 16a, 16b, gas supply paths 17a, 17b, gas supply valves 21, 31, bubbler introduction valves 22, 32, and a GC introduction valve 41.

本実施例では、電気化学測定を以下の測定条件で実施した。
(電気化学測定条件)
二酸化炭素供給流量:30ml/分
CV:-0.5V~-2.0Vを5サイクル、掃引速度100mV/S
定電位電解:-1.8V×10時間
チャンバー10内の溶媒:0.1Mテトラエチルアンモニウム・テトラフルオボレート(EtNBF)含有、アセトニトリル(MeCN):H0=99:1(v:v)
溶媒量:対極側15ml、作用極側17ml
作用極11:カーボンペーパーに各実施例及び比較例の触媒をそれぞれ塗布した電極
対極12:Pt電極
参照極13:Ag/AgNO電極
プロトン透過膜15:ナフィオン(登録商標)膜
In this example, the electrochemical measurements were carried out under the following measurement conditions.
(Electrochemical measurement conditions)
Carbon dioxide supply flow rate: 30 ml/min CV: -0.5 V to -2.0 V, 5 cycles, sweep rate 100 mV/S
Constant potential electrolysis: -1.8 V x 10 hours Solvent in chamber 10: containing 0.1 M tetraethylammonium tetrafluoroborate (Et 4 NBF 4 ), acetonitrile (MeCN):H 2 O=99:1 (v:v)
Solvent volume: 15 ml on the counter electrode side, 17 ml on the working electrode side
Working electrode 11: Electrode in which the catalyst of each Example and Comparative Example was applied to carbon paper Counter electrode 12: Pt electrode Reference electrode 13: Ag/AgNO 3 electrode Proton permeable membrane 15: Nafion (registered trademark) membrane

また、本実施例では、電気化学測定を以下の手順で実施した。
先ず、作用極11側のチャンバー10及び対極12側のチャンバー10の両方に対して、ガス供給弁21,31を開くことでガス供給路17a,17bを介してArガスを供給し、Arガスによるパージを15分間実施した。その後、上述のCV条件でCV測定を実施した。
In this example, electrochemical measurements were carried out according to the following procedure.
First, Ar gas was supplied to both the chamber 10 on the working electrode 11 side and the chamber 10 on the counter electrode 12 side through the gas supply paths 17a and 17b by opening the gas supply valves 21 and 31, and purging with Ar gas was performed for 15 minutes. Thereafter, CV measurement was performed under the above-mentioned CV conditions.

次いで、GC導入弁41を開くことでGC(ガスクロマトグラフ)にチャンバー内のガスを導入し、リークチェックを実施した。リークチェック完了後、作用極11側のチャンバー10及び対極12側のチャンバー10の両方に対して、ガス供給弁21,31を開くことでガス供給路17a,17bを介して二酸化炭素ガスを供給し、二酸化炭素ガスによるバブリングを15分間実施して溶媒中に二酸化炭素ガスを溶解させた。その後、上述のCV条件でCV測定を実施した。 Then, the gas in the chamber was introduced into the GC (gas chromatograph) by opening the GC introduction valve 41, and a leak check was performed. After the leak check was completed, the gas supply valves 21, 31 were opened to supply carbon dioxide gas to both the chamber 10 on the working electrode 11 side and the chamber 10 on the counter electrode 12 side through the gas supply paths 17a, 17b, and carbon dioxide gas was bubbled for 15 minutes to dissolve the carbon dioxide gas in the solvent. Then, CV measurement was performed under the above-mentioned CV conditions.

次いで、GC導入弁41を開くことでGC(ガスクロマトグラフ)にチャンバー内のガスを導入し、リークチェックを実施した。リークチェック完了後、ポテンショスタット14を制御して上述の定電位電解条件で二酸化炭素の還元を10時間実施した。 Then, the gas in the chamber was introduced into the GC (gas chromatograph) by opening the GC inlet valve 41, and a leak check was performed. After the leak check was completed, the potentiostat 14 was controlled to perform the reduction of carbon dioxide for 10 hours under the constant potential electrolysis conditions described above.

実施例1~4の各電極について、CV測定を行った結果を図4~図7に示す。具体的には、図4は実施例1の10質量%Co/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図であり、図5は実施例2の10質量%Fe/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図であり、図6は実施例3の10質量%Ni/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図であり、図7は実施例4の10質量%Cu/BaTiO2.50.5電極のCV曲線を示す図である。これら図4~図7において、横軸は印加電位(参照極に対する電位)を表し、縦軸は電流を表している。 The results of CV measurements of the electrodes of Examples 1 to 4 are shown in Figures 4 to 7. Specifically, Figure 4 shows a CV curve of the 10 mass% Co/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 1, Figure 5 shows a CV curve of the 10 mass% Fe/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 2, Figure 6 shows a CV curve of the 10 mass% Ni/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 3, and Figure 7 shows a CV curve of the 10 mass% Cu/BaTiO 2.5 H 0.5 electrode of Example 4. In Figures 4 to 7, the horizontal axis represents the applied potential (potential relative to the reference electrode), and the vertical axis represents the current.

図4~図7では、Arガスによるパージ後のCV曲線を実線で示し、溶媒への二酸化炭素ガス溶解後のCV曲線を破線でそれぞれ示している。図4~図7に示されるように、電位を一定の掃引速度で掃引して電位を増減させると、還元波及び酸化波が生じることが分かる。具体的には、電位を負方向に掃引すると還元波が生じ、電池を正方向に掃引すると酸化波が生じることが分かる。 In Figures 4 to 7, the CV curves after purging with Ar gas are shown by solid lines, and the CV curves after dissolving carbon dioxide gas in the solvent are shown by dashed lines. As shown in Figures 4 to 7, it can be seen that when the potential is increased or decreased by sweeping at a constant sweep rate, a reduction wave and an oxidation wave are generated. Specifically, it can be seen that when the potential is swept in the negative direction, a reduction wave is generated, and when the battery is swept in the positive direction, an oxidation wave is generated.

ここで、図4~図7の各図において、Arガスによるパージ後のCV曲線と、溶媒への二酸化炭素ガス溶解後のCV曲線とを比べたときに、掃引開始/終了電位である-2.0Vのときの両者の電流差が大きいと、大きな二酸化炭素の還元電流が流れることを意味し、活性金属として有力であると言える。従って、これらのCV測定の結果から、Arガスの場合と二酸化炭素ガスの場合とで電流値に開きがないFeやNiよりも、CoやCuの方が好ましいことが確認された。 When comparing the CV curves after purging with Ar gas and after dissolving carbon dioxide gas in the solvent in each of Figures 4 to 7, if the current difference between the two at the sweep start/end potential of -2.0 V is large, this means that a large carbon dioxide reduction current flows, and it can be said to be a promising active metal. Therefore, from the results of these CV measurements, it was confirmed that Co and Cu are more preferable than Fe and Ni, which have no difference in current value between Ar gas and carbon dioxide gas.

次に、実施例1~6及び比較例1~5の電極について、上述の条件で定電位電解を実施したときの各生成物(MeOH、H、CO、HCOOH)の生成量及びファラデー効率は、表1の通りであった。 Next, for the electrodes of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, the amounts of products (MeOH, H 2 , CO, HCOOH) produced and the Faraday efficiencies when constant potential electrolysis was carried out under the above-mentioned conditions were as shown in Table 1.

図8は、実施例5(5質量%Co/BaTiO2.70.3)、実施例6(10質量%Co/BaTiO2.70.3)、比較例1(BaTiO2.70.3])、比較例2(10質量%Co/BTO)及び比較例3(Co)の電極について、上述の条件で定電位電解を実施したときの各生成物(MeOH、H、CO、HCOOH)の生成量を示す図である。また、図9は、実施例5、6及び比較例1~3の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。図8及び図9中、太い黒線はエラーバーである(後述の図10及び図11においても同様)。図8に示されるように、メタノールが生成されたのは実施例5、6であり、比較例1~3ではメタノールはほとんど生成されないことが分かった。メタノールは二酸化炭素の6電子還元により生成するものであるところ、この結果から、本実施例によれば6電子還元という通常よりも多電子での還元が可能であることが確認された。 FIG. 8 is a diagram showing the amount of each product (MeOH, H 2 , CO, HCOOH) produced when constant potential electrolysis was performed under the above-mentioned conditions for the electrodes of Example 5 (5% by mass Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ), Example 6 (10% by mass Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ) , Comparative Example 1 (BaTiO 2.7 H 0.3 ), Comparative Example 2 (10% by mass Co/BTO) and Comparative Example 3 (Co). FIG. 9 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis was performed for the electrodes of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 1 to 3. In FIG. 8 and FIG. 9, the thick black lines are error bars (similarly in FIG. 10 and FIG. 11 described later). As shown in FIG. 8, it was found that methanol was produced in Examples 5 and 6, and almost no methanol was produced in Comparative Examples 1 to 3. Methanol is produced by six-electron reduction of carbon dioxide, and from these results it was confirmed that this embodiment enables six-electron reduction, which is more electrons than usual.

また、図8に示される実施例5(5質量%Co/BaTiO2.70.3)と実施例6(10質量%Co/BaTiO2.70.3)の結果を比べることにより、酸水素化物BTOH(BaTiO2.70.3)に対するCoの担持量が5質量%から10質量%に増加するとメタノールの生成量が20%増加することが分かった。この結果から、金属の担持量を増加させることにより、流れる電子の数も増えるため、二酸化炭素の6電子還元によるメタノールの生成速度が増加することが確認された。ただし、図9に示されるように、メタノール生成のファラデー効率では、Coの担持量が5質量%から10質量%に増加すると電子が流れ過ぎて6電子還元まで進行する割合が減少し、メタノール生成効率は低下することも確認された。 In addition, by comparing the results of Example 5 (5 mass% Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ) and Example 6 (10 mass% Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ) shown in FIG. 8, it was found that the amount of methanol produced increased by 20% when the amount of Co supported on the oxyhydride BTOH (BaTiO 2.7 H 0.3 ) increased from 5 mass% to 10 mass%. From this result, it was confirmed that by increasing the amount of metal supported, the number of electrons flowing also increases, and therefore the rate of methanol production by the 6-electron reduction of carbon dioxide increases. However, as shown in FIG. 9, in the Faraday efficiency of methanol production, it was also confirmed that when the amount of Co supported increased from 5 mass% to 10 mass%, the proportion of electrons flowing too much and proceeding to 6-electron reduction decreased, and the methanol production efficiency decreased.

次に、図10は、実施例1(10質量%Co/BaTiO2.50.5)、実施例6(10質量%Co/BaTiO2.70.3)及び比較例2(10質量%Co/BTO)の電極について定電位電解を実施したときの各生成物(MeOH、H、CO、HCOOH)の生成量を示す図である。また、図11は、実施例1、6及び比較例2の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。図10に示されるように、メタノールが生成されたのは実施例1、6であり、比較例2ではメタノールはほとんど生成されないことが分かった。従ってこの結果からも、本実施例によれば二酸化炭素を高選択的に6電子還元できることが確認された。 Next, FIG. 10 is a diagram showing the amount of each product (MeOH, H 2 , CO, HCOOH) produced when constant potential electrolysis is performed on the electrodes of Example 1 (10 mass% Co/BaTiO 2.5 H 0.5 ), Example 6 ( 10 mass% Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ), and Comparative Example 2 (10 mass% Co/BTO). FIG. 11 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis is performed on the electrodes of Examples 1, 6, and Comparative Example 2. As shown in FIG. 10, it was found that methanol was produced in Examples 1 and 6, and almost no methanol was produced in Comparative Example 2. Therefore, from this result, it was confirmed that carbon dioxide can be highly selectively reduced by six electrons according to this example.

また、図10に示される実施例1(10質量%Co/BaTiO2.50.5)と実施例6(10質量%Co/BaTiO2.70.3)の結果を比べることにより、BTOH中のヒドリド含有量が増加するとメタノール生成量が増加することが分かった。図11に示される実施例1と実施例6の結果でも、BTOH中のヒドリド含有量が増加するとメタノール生成のファラデー効率が向上していることが分かった。従って、BTOH中のヒドリド含有量を増加させることにより、水素生成が抑制されてメタノール選択率が高くなることが確認された。なお、図11において実施例1のファラデー効率が100%を超えているが、これは、BTOH中のヒドリドと溶媒中の水の量論反応で生成した水素によるものと考えられた。 In addition, by comparing the results of Example 1 (10 mass% Co/BaTiO 2.5 H 0.5 ) and Example 6 (10 mass% Co/BaTiO 2.7 H 0.3 ) shown in FIG. 10 , it was found that the amount of methanol produced increases as the hydride content in BTOH increases. The results of Example 1 and Example 6 shown in FIG. 11 also showed that the faradaic efficiency of methanol production improves as the hydride content in BTOH increases. Therefore, it was confirmed that hydrogen production is suppressed and methanol selectivity is increased by increasing the hydride content in BTOH. In addition, the faradaic efficiency of Example 1 in FIG. 11 exceeds 100%, which was thought to be due to hydrogen produced by the stoichiometric reaction of the hydride in BTOH and water in the solvent.

次に、図12は、実施例1(10質量%Co/BaTiO2.50.5)、実施例2(10質量%Fe/BaTiO2.50.5)、実施例3(10質量%Ni/BaTiO2.50.5)、実施例4(10質量%Cu/BaTiO2.50.5)、比較例4(電極基材のみ)、及び比較例5(BaTiO2.50.5)の電極について定電位電解を実施したときの各生成物(MeOH、H、CO、HCOOH)の生成量を示す図である。また、図13は、実施例1~4及び比較例4、5の電極について定電位電解を実施したときの各生成物のファラデー効率を示す図である。図12に示されるように、担持金属がFe、Co、Ni、Cuと電子数の多い金属になるに従い流れる電子の数が増えるため、ギ酸や水素の生成が増加することが分かった。また図13に示されるように、メタノール生成のファラデー効率やギ酸のファラデー効率は実施例1~4の方が比較例4、5よりも高いことが分かり、二酸化炭素を効率良く還元できていることが確認された。なお、図13においてファラデー効率が100%を超えているものがあるが、これは、BTOH中のヒドリドと溶媒中の水の量論反応で生成した水素によるものと考えられた。 Next, FIG. 12 is a diagram showing the amount of each product (MeOH, H 2 , CO, HCOOH ) produced when constant potential electrolysis is performed on the electrodes of Example 1 (10 mass% Co/BaTiO 2.5 H 0.5 ), Example 2 (10 mass% Fe/BaTiO 2.5 H 0.5 ) , Example 3 (10 mass% Ni/BaTiO 2.5 H 0.5 ), Example 4 (10 mass% Cu/BaTiO 2.5 H 0.5 ), Comparative Example 4 (electrode base material only), and Comparative Example 5 (BaTiO 2.5 H 0.5 ). Also, FIG. 13 is a diagram showing the Faraday efficiency of each product when constant potential electrolysis is performed on the electrodes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 4 and 5. As shown in Fig. 12, it was found that the production of formic acid and hydrogen increases as the supported metal becomes a metal with a larger number of electrons, such as Fe, Co, Ni, and Cu, because the number of electrons flowing increases. Also, as shown in Fig. 13, it was found that the faradaic efficiency of methanol production and the faradaic efficiency of formic acid were higher in Examples 1 to 4 than in Comparative Examples 4 and 5, and it was confirmed that carbon dioxide was efficiently reduced. Note that in Fig. 13, there are some cases where the faradaic efficiency exceeds 100%, which was thought to be due to hydrogen produced by the stoichiometric reaction of hydride in BTOH and water in the solvent.

1 電気化学測定装置
10 チャンバー
11 作用極
12 対極
13 参照極
14 ポテンショスタット
15 プロトン透過膜
16a,16b スターラ
17a,17b ガス供給路
21,31 ガス供給弁
22,32 バブラー導入弁
41 GC導入弁
REFERENCE SIGNS LIST 1 Electrochemical measurement apparatus 10 Chamber 11 Working electrode 12 Counter electrode 13 Reference electrode 14 Potentiostat 15 Proton permeable membrane 16a, 16b Stirrer 17a, 17b Gas supply path 21, 31 Gas supply valve 22, 32 Bubbler introduction valve 41 GC introduction valve

Claims (10)

二酸化炭素を還元する二酸化炭素還元触媒であって、
以下の一般式(1)で表されるヒドリド含有酸化物に遷移金属らなる金属が担持されてなり、
前記金属は、e、Co、Ni及びCuうち少なくとも一つである、二酸化炭素還元触媒。
[化1]

BaTiO3-x ・・・(1)

[前記一般式(1)中のxは、0<x<0.8を満たす。]
A carbon dioxide reduction catalyst for reducing carbon dioxide,
A metal selected from transition metals is supported on a hydride-containing oxide represented by the following general formula (1):
A carbon dioxide reduction catalyst, wherein the metal is at least one of Fe , Co, Ni and Cu.
[Chemical formula 1]

BaTiO 3-x H x ...(1)

[In the general formula (1), x satisfies 0<x<0.8.]
前記金属は、Coである、請求項1に記載の二酸化炭素還元触媒。 The carbon dioxide reduction catalyst according to claim 1, wherein the metal is Co. 前記二酸化炭素還元触媒中における前記金属の含有量は、0.1~50質量%である、請求項1又は2に記載の二酸化炭素還元触媒。 The carbon dioxide reduction catalyst according to claim 1 or 2, wherein the content of the metal in the carbon dioxide reduction catalyst is 0.1 to 50 mass %. 前記二酸化炭素還元触媒中における前記金属の含有量は、5~10質量%である、請求項1又は2に記載の二酸化炭素還元触媒。 The carbon dioxide reduction catalyst according to claim 1 or 2, wherein the metal content in the carbon dioxide reduction catalyst is 5 to 10 mass %. 前記一般式(1)中のxは、0.3≦x≦0.6を満たす、請求項1から4いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒。 The carbon dioxide reduction catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein x in the general formula (1) satisfies 0.3≦x≦0.6. 前記一般式(1)中のxは、0.5≦x≦0.6を満たす、請求項1から4いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒。 The carbon dioxide reduction catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein x in the general formula (1) satisfies 0.5≦x≦0.6. 水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元してメタノールを生成する電極を備えるメタノール生成装置であって、
前記電極は、請求項1から6いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒を有する、メタノール生成装置。
A methanol production device including an electrode for reducing carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to produce methanol,
A methanol production apparatus, wherein the electrode comprises the carbon dioxide reduction catalyst according to claim 1 .
水溶液中に溶解した二酸化炭素を還元して一酸化炭素及びギ酸を生成する電極を備える一酸化炭素及びギ酸生成装置であって、
前記電極は、請求項1から6いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒を有する、一酸化炭素及びギ酸生成装置。
A carbon monoxide and formic acid generator comprising electrodes for reducing carbon dioxide dissolved in an aqueous solution to generate carbon monoxide and formic acid,
A carbon monoxide and formic acid generating device, wherein the electrode has a carbon dioxide reduction catalyst according to any one of claims 1 to 6.
排気中に含まれる二酸化炭素を還元して処理する二酸化炭素処理装置であって、
請求項1から6いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒を有する、二酸化炭素処理装置。
A carbon dioxide treatment device that reduces and treats carbon dioxide contained in exhaust gas,
A carbon dioxide treatment device comprising the carbon dioxide reduction catalyst according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から6いずれかに記載の二酸化炭素還元触媒上で二酸化炭素を電気化学的に還元する、二酸化炭素還元方法。 A carbon dioxide reduction method in which carbon dioxide is electrochemically reduced on a carbon dioxide reduction catalyst according to any one of claims 1 to 6.
JP2022054420A 2022-03-29 2022-03-29 Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method Active JP7708702B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022054420A JP7708702B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022054420A JP7708702B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023146955A JP2023146955A (en) 2023-10-12
JP7708702B2 true JP7708702B2 (en) 2025-07-15

Family

ID=88286639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022054420A Active JP7708702B2 (en) 2022-03-29 2022-03-29 Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7708702B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015136954A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 国立研究開発法人科学技術振興機構 Catalyst and method for synthesizing ammonia
JP5872555B2 (en) 2011-07-08 2016-03-01 国立研究開発法人科学技術振興機構 Perovskite oxide containing hydride ion and method for producing the same
WO2021006136A1 (en) 2019-07-08 2021-01-14 国立研究開発法人科学技術振興機構 Metal oxyhydride production method, metal oxyhydride, and ammonia synthesis method using same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5872555B2 (en) 2011-07-08 2016-03-01 国立研究開発法人科学技術振興機構 Perovskite oxide containing hydride ion and method for producing the same
WO2015136954A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 国立研究開発法人科学技術振興機構 Catalyst and method for synthesizing ammonia
WO2021006136A1 (en) 2019-07-08 2021-01-14 国立研究開発法人科学技術振興機構 Metal oxyhydride production method, metal oxyhydride, and ammonia synthesis method using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023146955A (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101797782B1 (en) Catalyst with metal oxide doping for fuel cells
CN112023961B (en) Based on P-MoS2Preparation method of @ CoP composite material total hydrolysis catalyst
CN110201662B (en) Electrochemical preparation method of carbon-supported monatomic metal catalyst
CN112076761A (en) A copper oxide nanowire-supported silver particle composite electrode, preparation method and application
CN113299929B (en) Preparation method of F, S and N codoped Fe-N-C fuel cell oxygen reduction catalyst
CN101380594A (en) Titanium nitride carrier or mixed carrier of titanium nitride and carbon carrier for proton exchange membrane fuel cell catalyst
CN113862715B (en) Multivalent copper nanomaterial, preparation method thereof and application of multivalent copper nanomaterial serving as electrocatalyst in carbon capture technology
CN114807981B (en) Preparation method and application of Zn-N-C electrocatalyst for synthesizing H2O2
JP2017147187A (en) Method for producing electrode catalyst for fuel cell
KR102393974B1 (en) Manufacturing method of platinum nano-catalyst supporting transition metal and platinum using chemical vapor deposition method, and the platinum nano-catalyst and the fuel cell thereof
CN102133525B (en) Method for preparing novel Pt-Te intermetallic compound
CN117342532A (en) A tungsten-doped nickel phosphide nanosheet array material and its preparation and application
CN116666669A (en) Ir cluster supported by VN and its preparation method and its use in catalyst
Liu et al. Boosting the HER/OER bifunctional electrocatalytic activity of Ni–Cu alloy via water-containing deep eutectic solvent system
JP7708702B2 (en) Carbon dioxide reduction catalyst, methanol production device, carbon monoxide and formic acid production device, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide reduction method
Li et al. Enhanced photoelectrochemical water oxidation over a surface-hydroxylated BiVO 4 photoanode: advantageous charge separation and water dissociation
CN100341181C (en) Catalyst for fuel cell and fuel cell comprising the same
JP2005332662A (en) Catalyst for fuel cell and method for producing the same
JP2010144206A (en) Method for generating hydrogen and hydrogen generator
CN117638112A (en) An Nd-doped FeNC catalyst and its preparation method
CN117096355A (en) A preparation method and application of Mo-doped nickel-based fuel cell electrocatalyst
JP4565961B2 (en) Method for producing fuel electrode catalyst for fuel cell
US20090005237A1 (en) Method for preparing the mixed electrode catalyst materials for a PEM fuel cell
CN114497583A (en) Preparation method of PtRu/CN catalyst for fuel cell
CN119243244B (en) Preparation method and application of bimetallic porphyrin doped MOFs derived Co/Pd bimetallic catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20220426

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250415

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250624

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250703

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7708702

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150