 本文670字，阅读约需2分钟 摘 要：研究小组开发了一种不使用昂贵的铂作为燃料电池催化剂的技术，通过控制硬质碳材料“类金刚石镀膜”的表面官能基，实现了高催化活性和耐久性。 关键字：燃料电池催化剂、类金刚石镀膜（DLC）、碳材料、氧气还原反应、高催化活性、耐久性、官能基 山口大学本多谦介教授的研究小组开发了一种不使用昂贵的铂作为燃料电池催化剂的技术。通过控制硬质碳材料“类金刚石镀膜（DLC，Diamond-like carbon）”的表面官能基（具有有机化合物特征的原子团），实现了高催化活性和耐久性。这是DLC首次被用于催化剂开发，该研究成果发表于英文科学杂志《Diamond and Related Materials》。 燃料电池使用铂作为促进氧气还原反应的催化剂。但是，铂不仅价格昂贵，而且资源量有限，因此为了广泛普及燃料电池，需要代替铂的电极材料。
以碳为主要成分的DLC具有金刚石和石墨的中间性质。由于其具有金刚石键和石墨键混合的非晶态结构，因此也被称为非晶碳，此外，其还具有高硬度、高耐磨性以及高电化学稳定性，且成膜所需的时间短、成本低，因此被广泛用于金属零部件、工具、塑料瓶的涂膜等。 本多教授领导的研究小组在原本是绝缘体但具有导电性的DLC表面引入特定的含氧官能基，实现了接近于铂的高催化活性以及优于铂与非铂碳基电极的耐久性。 虽然全球研究人员都在致力于开发不使用铂的催化剂，但是迄今为止大多以石墨为基础进行开发。由于石墨易碎，若用作氧还原电极的话，会因氧化消耗、脱落，导致耐久性降低。 与之相对，DLC具有高物理化学稳定性。由于DLC被用作氧化时产生的官能基，因而也不会因氧化而消耗。 谷川健三表示：“今后将致力于DLC的实用化，不仅将其用于燃料电池催化剂，还将应用于光催化剂和太阳能电池等广泛领域。” 官能基是指构成有机化合物并确定该化合物性质的特定原子的集合，包括氨基和酮基等各种官能基。在本多教授等人的研究中，在DLC表面引入了醌基和羧基作为促进氧还原反应的官能基。 翻译：李释云 审校：李涵、贾陆叶 统稿：李淑珊  ●用于水中制氢的优异光催化剂结构的阐明：扩展为平面状的有机聚合物 ●使用镍的高性能氨合成催化剂的开发！不使用贵金属的新概念催化剂技术 ●福岛第一核电站事故对策的相关研究 | 氢氧复合催化剂的最佳形状得到明确！通过全尺寸试验确认降低氢浓度的效果 |
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