차세대 재료를 사용하여 성공적으로 확장 슬롯 다이 수명

2015 년 2 월 27 일

<Work Results>
기존의 백금-그래 펜 옥사이드 복합재는 강력한 환원제를 사용하여 금속을 고정시켜 옥사이드를 응축시켰다. 슬롯 다이 활성이 매우 낮을 것이라는 문제가있었습니다.
이 연구에서, 옥사이드 그래 핀의 응집을 억제하기 위해, 백금 미세 입자는 매우 온화한 환원제 인 수소 실란과 혼합 된 용매에 형성되고, 옥사이드 그래 핀 상에 고정된다. 우리는 단일 계층 그래 핀 옥사이드에서 금속을 고정시키기위한 전례없는 혁신적인 합성 방법을 개발했습니다. 이 합성 방법에서, 환원제로서 사용 된 히드로 실란은 고온 조건 하에서 내구성을 향상시키는 역할을하는 실리카 코팅을 형성하는 것으로 밝혀졌다. (그림 1)
상업적으로 이용 가능한 슬롯 다이 인 백금-탄소 복합체는 초기 활성이 높지만 고온 조건에서 탄소 원자가 화상을 입는다. 백금의 응축은 즉시 슬롯 다이 활성의 상실을 초래한다. 한편,이 연구에서 생성 된 백금-그래 펜 옥사이드 복합체는 고온에서 슬롯 다이 반응 후에도 나노 입자의 구조를 유지하며, 그 활성은 오랜 기간 동안 유지 될 수있다 (그림 2 및 3).

<ceniory>
2012 년 부터이 연구 그룹은 주로 탄소 및 산소 원자를 함유하고 응용 분야를 개발 한 2 차원 시트 재료 인 옥사이드 그래 핀에 대한 효율적인 합성 방법을 확립 해 왔습니다. 그래 핀 옥사이드는 저렴하고 대량으로 존재하는 흑연 산화 흑연을 산화시킴으로써 얻어지며, 하나의 탄소 원자 두께로 구성된다. 2 차 배터리, 투명 전도성 필름, 슬롯 다이, 환경 클렌징 재료 및 윤활제를 포함하여 광범위한 응용 분야를 개발하려는 많은 노력이 있습니다.
우리는 JST 및 NEDO 프로젝트에서 옥사이드 옥사이드의 질량 합성 및 기능화를 적극적으로 연구하고 사회적 구현을 ​​목표로하는 연구를 수행하고 있습니다.

<예비 결과>
백금 및 그래 핀 복합체는 균질 한 슬롯 다이 반응뿐만 아니라 가스 기반 슬롯 다이 반응에서도 높은 활성을 나타낸다. 이를 연료 전지 전기 슬롯 다이에 적용 할 수 있으며, 옥사이드의 구조를 최적화하고 백금의 고정의 양을 변화시킴으로써 원하는 응용에 적합한 복합체를 만들기위한 연구가 진행 중이다.
이 연구에서 생성 된 백금-그래 펜 옥사이드 복합체는 상업적으로 이용 가능한 백금-탄소 복합체보다 몇 배나 더 내구성이었다. 이 복합체를 사용하면 사용되는 비싼 백금의 양이 크게 줄어들 수 있습니다.
이 연구를 사용하여 향후 귀금속의 양을 줄임으로써 희귀 금속 문제를 해결하는 데 크게 기여할 수있을 것으로 예상됩니다.

<응용 프로그램>
이 연구는 일본 과학 기술 기관 (JST) Sakigake의 분자 기술과 새로운 기능 (연구 장군 : 도쿄 대학 교수) 및 과학 연구를위한 보조금 (Young Research B) 등의 보조금으로 수행되었습니다.
특허 출원 상태
Nishina Yuta "이 방법을 사용하여 생성 된 옥사이드 및 금속 그래 펜 옥사이드 복합재에 금속을 운반하는 방법"PCT/JP2013/74937, 2013 년 9 월 13 일, 슬롯사이트 University

출판 된 논문 : Akinori Saito, Hiromi Tsuji, Iwao Shimoyama, Ken-ichi Shimizu 및 Yuta Nishina, Hydrosilane-assisted nanoparticle sexhization 및 표면 기능화에 의해 제조 된 고도로 내구성 탄소 지원 PT 슬롯 다이,화학. 의사 소통., 2015, 수락 된 원고; (doi : 10.1039/c4cc10298c)



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