量研学術機関リポジトリ「QST-Repository」は、国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構に所属する職員等が生み出した学術成果（学会誌発表論文、学会発表、研究開発報告書、特許等）を集積しインターネット上で広く公開するサービスです。 Welcome to QST-Repository where we accumulates and discloses the academic research results(Journal Publications, Conference presentation, Research and Development Report, Patent, etc.) of the members of National Institutes for Quantum Science and Technology.
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白金代替触媒として期待されている窒素添加炭素系触媒の新たな合成方法として、高分子材料への窒素イオン注入・炭素化による合成を試みた。構造中に窒素を含まないフェノール樹脂薄膜に50keVの窒素イオンを注入後、注入領域のみを単離して試料とした。窒素の化学状態を分析した結果、注入した窒素はフェノール樹脂との間でシアン化物やアジ化物の形で存在することが明らかになった。また、注入した窒素は窒素ガス雰囲気中800℃炭素化処理後も残存し、触媒活性点とされるピリジン型窒素としてグラファイト構造に取り込まれることが明らかになった。得られた材料は0.7V vs RHEにおいて酸素還元活性を示し、非注入試料の場合の0.5 V vs. RHEと比較して、触媒性能が改善された。以上のことから、窒素イオン注入・炭素化のプロセスが触媒活性点の形成に有効であることを明らかにした。
前駆体高分子へのイオン注入を利用した窒素添加炭素系触媒の合成
