催化剂载体的制造方法、复合催化剂的制造方法、复合催化剂和使用该复合催化剂的燃料电池技术

本发明专利技术的目的是以削减铂等的使用量和改善耐腐蚀性为课题，提供通过提高担载的催化剂金属的活性，能够一边保持高性能一边削减电极催化剂中的催化剂金属使用量，由此能够实现电极催化剂的低成本化的催化剂载体的制造方法、即使是低的催化剂金属含量也能发挥高性能的催化剂和该催化剂的制造方法。本发明专利技术涉及的催化剂载体的制造方法，其特征在于，（a）混合过渡金属化合物（1）、含氮有机化合物（2）和溶剂，得到催化剂载体前体溶液的工序；（b）从所述催化剂载体前体溶液除去溶剂的工序；和（c）将在所述工序（b）中得到的固形物残渣在500～1100℃的温度热处理，得到催化剂载体的工序，所述过渡金属化合物（1）的一部分或全部是作为过渡金属元素包含周期表第4族或第5族的过渡金属元素M1的化合物，所述过渡金属化合物（1）和所述含氮有机化合物（2）的至少一方具有氧原子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂载体的制造方法、复合催化剂的制造方法、复合催化剂和使用该复合催化剂的燃料电池
本专利技术涉及催化剂载体的制造方法、由该制造方法得到的催化剂载体、作为燃料电池用电极催化剂使用的复合催化剂的制造方法、复合催化剂、和使用该复合催化剂的燃料电池。
技术介绍
燃料电池根据电解质的种类或电极的种类而被分类为各种类型，作为代表性的燃料电池，有碱性型、磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型、固体高分子型。其中，在低温（-40℃左右）～120℃左右能够工作的固体高分子型燃料电池受到瞩目，近年来作为汽车用低公害动力源的开发和实用化在推进。在固体高分子型燃料电池中，根据所使用的燃料种类，被分类为以氢为燃料的氢-氧型和以甲醇为燃料的直接甲醇型。作为氢-氧型燃料电池，被研讨了在车辆用驱动源和定置型电源的领域中的用途，作为直接甲醇型燃料电池，被期待应用于携带用途、移动用电源、分散电源等的用途。为了应用于这些用途，要求高性能和长期间的耐久性。该高分子固体型燃料电池，是由阳极和阴极夹持高分子固体电解质，向阳极供给燃料，向阴极供给氧或空气，在阴极上氧被还原从而取出电的形式。燃料主要使用氢或甲醇等。以往，为了提高燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.20 JP 009737/2011;2011.01.20 JP 009736/2011.一种催化剂载体的制造方法，其特征在于，包括：(a)混合过渡金属化合物(1)、含氮有机化合物(2)和溶剂，得到催化剂载体前体溶液的工序；(b)从所述催化剂载体前体溶液除去溶剂的工序；和(c)将在所述工序(b)中得到的固体成分残渣在500～1100℃的温度热处理，得到催化剂载体的工序，所述过渡金属化合物(1)的一部分是作为过渡金属元素包含周期表第4族或第5族的过渡金属元素M1的化合物，所述过渡金属化合物(1)和所述含氮有机化合物(2)之中至少一方具有氧原子，所述过渡金属元素M1是选自钛、锆中的至少1种，所述过渡金属化合物(1)还包含第2过渡金属化合物，所述第2过渡金属化合物包含铁作为过渡金属元素M2。2.根据权利要求1所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物(1)是选自金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐、金属有机酸盐、金属卤氧化物、金属醇盐、金属卤化物、金属卤酸盐和金属次卤酸盐、金属配位化合物中的至少1种。3.根据权利要求1或2所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，在所述工序(a)中，还混合包含具有双酮结构的化合物的沉淀抑制剂。4.根据权利要求3所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，在所述工序(a)中，混合所述过渡金属化合物(1)的溶液和所述沉淀抑制剂，接着混合所述含氮有机化合物(2)。5.根据权利要求1或2所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述含氮有机化合物(2)在分子中具有选自氨基、腈基、酰亚胺基、亚胺基、硝基、酰胺基、叠氮基、氮丙啶基、偶氮基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、肟基、重氮基、亚硝基和吡咯环、卟啉环、咪唑环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环中的1种以上。6.根据权利要求1或2所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述含氮有机化合物(2)在分子中具有选自羟基、羧基、醛基、酰卤基、磺基、磷酸基、酮基、醚基和酯基中的1种以上。7.一种催化剂载体，其特征在于，是采用权利要求1～6的任一项所述的制造方法得到的催化剂载体，构成该催化剂载体的过渡金属元素、碳、氮和氧的原子数比即过渡金属元素：碳：氮：氧为1：x：y：z，其中，0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3。8.一种催化剂载体，其特征在于，是采用权利要求1所述的制造方法得到的催化剂载体，构成该催化剂载体的过渡金属元素M1、过渡金属元素M2、碳、氮和氧的原子数比即过渡金属元素M1：过渡金属元素M2：碳：氮：氧为(1-a)：a：x：y：z，其中0＜a≤0.5、0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3。9.根据权利要求7或8所述的催化剂载体，其特征在于，采用BET法算出的比表面积为30～400m2/g。10.一种复合催化剂的制造方法，其特征在于，包括：(a)混合过渡金属化合物(1)、含氮有机化合物(2)和溶剂，得到热处理物前体溶液的工序；(b)从所述热处理物前体溶液除去溶剂的工序；(c)将在所述工序(b)中得到的固体成分残渣在500～1100℃的温度热处理，得到热处理物的工序；和(d)得到包含所述热处理物和催化剂金属的复合催化剂的工序，所述过渡金属化合物(1)的一部分是作为过渡金属元素包含周期表第4族或第5族的过渡金属元素M1的化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀北雅挥，李建灿，门田隆二，俞春福，胁坂安显，佐藤孝志，安部祯典，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：
国别省市：