×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。その製造方法並びに燃料電池この技術は特許登録された実績があります。この項目の情報は公開日時点(2018年1月11日)のものです。製造方法によって解決することができる。燃料電池は、燃料を補充することにより継続的に電力を取り出すことができ、且つ環境への負担が小さい発電装置である。近年の地球環境保護への関心の高まりにより、燃料電池には大きな期待が寄せられている。燃料電池は発電効率が高く、システムの小型化が可能であるため、パソコンや携帯電話等の携帯機器、自動車や鉄道等の車両等の様々な分野での利用が期待されている。燃料電池は、一対の電極(カソード及びアノード)及び電解質から構成されており、当該電極は、担体、及び当該担体に担持された触媒金属からなる電極触媒を含んでいる。従来の燃料電池における触媒金属としては一般的に白金又は白金合金が使用されている。白金は希少な資源であるため、白金の使用量を低減するために電極触媒の活性を向上させることが求められている。カソード反応は、アノード反応と比較して、反応速度が遅いため、カソードにはより多くの白金が必要とされる。従って、カソード反応、即ち酸素還元反応(ORR)の活性を向上させる取り組みが行われている。非特許文献1は、H2PtCl6・6H2O、Y(NO3)3・6H2O、カーボン担体(C)、及びメタノールと脱イオン水との混合溶媒(1:80,v/v)を混合し、還元剤(NaBH4)を添加し、水素雰囲気下で焼成することによって、Pt3Y/C触媒及びPtY/C触媒を製造する方法を開示している。非特許文献1は、Pt3Y/C触媒及びPtY/C触媒が、Pt/C触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。著者らも報告しているように本文献で調製された触媒中にY成分が含まれているという実験的証拠はXRD分析結果から得られておらず、ここでいうPt3Y、PtYは単に調製時のPt、Y前駆体試料の混合モル比を表すものであって、生成物の組成比を示すものではない。非特許文献2は、スパッタ法によって、Pt91Y9、Pt86Y14、Pt78Y22、Pt70Y30、及びPt64Y36の薄膜触媒を製造することを開示している。非特許文献2は、これらの触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。非特許文献3は、スパッタ法によって、Pt3Yのナノ粒子触媒をガス拡散層(GDL)上に形成することを開示している。非特許文献3は、Pt3Y触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。非特許文献4は、スパッタ法によって、Pt3Y及びPt5Yの薄膜触媒を製造することを開示している。非特許文献4は、これらの触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。非特許文献5は、スパッタ法によって、PtXYのナノ粒子触媒を製造することを開示している。非特許文献5は、PtXY触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。イットリウム含有溶液を水溶液中で混合し、塩基性条件下で還元剤を添加し、水素雰囲気下で焼成することを開示している。特許文献1の製造方法によって得られた燃料電池用触媒における金属の組成比として、白金が76.5atom%であり、イットリウムが23.5atom%であることが開示されている。本発明は、触媒活性の向上とカチオン溶出の抑制とを両立した触媒の製造方法を提供することを課題とする。製造方法によって解決することができる。イットリウム及び担体を含む混合物にマイクロ波を照射することを含む、請求項1に記載の製造方法。イットリウム及び担体を含む混合物から非水溶媒を除去すること、及び非水溶媒が除去された混合物を水素雰囲気下で熱処理すること、を含む、請求項1に記載の製造方法。おける白金のイットリウムに対する原子比(Pt/Y)を100〜250にする、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。製造方法、及び燃料電池に関する。背景技術0002燃料電池は、燃料を補充することにより継続的に電力を取り出すことができ、且つ環境への負担が小さい発電装置である。近年の地球環境保護への関心の高まりにより、燃料電池には大きな期待が寄せられている。燃料電池は発電効率が高く、システムの小型化が可能であるため、パソコンや携帯電話等の携帯機器、自動車や鉄道等の車両等の様々な分野での利用が期待されている。0003燃料電池は、一対の電極(カソード及びアノード)及び電解質から構成されており、当該電極は、担体、及び当該担体に担持された触媒金属からなる電極触媒を含んでいる。従来の燃料電池における触媒金属としては一般的に白金又は白金合金が使用されている。白金は希少な資源であるため、白金の使用量を低減するために電極触媒の活性を向上させることが求められている。0004特に、カソード反応は、アノード反応と比較して、反応速度が遅いため、カソードにはより多くの白金が必要とされる。従って、カソード反応、即ち酸素還元反応(ORR)の活性を向上させる取り組みが行われている。0005例えば、非特許文献1は、H2PtCl6・6H2O、Y(NO3)3・6H2O、カーボン担体(C)、及びメタノールと脱イオン水との混合溶媒(1:80,v/v)を混合し、還元剤(NaBH4)を添加し、水素雰囲気下で焼成することによって、Pt3Y/C触媒及びPtY/C触媒を製造する方法を開示している。非特許文献1は、Pt3Y/C触媒及びPtY/C触媒が、Pt/C触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。著者らも報告しているように本文献で調製された触媒中にY成分が含まれているという実験的証拠はXRD分析結果から得られておらず、ここでいうPt3Y、PtYは単に調製時のPt、Y前駆体試料の混合モル比を表すものであって、生成物の組成比を示すものではない。0006非特許文献2は、スパッタ法によって、Pt91Y9、Pt86Y14、Pt78Y22、Pt70Y30、及びPt64Y36の薄膜触媒を製造することを開示している。非特許文献2は、これらの触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。0007非特許文献3は、スパッタ法によって、Pt3Yのナノ粒子触媒をガス拡散層(GDL)上に形成することを開示している。非特許文献3は、Pt3Y触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。0008非特許文献4は、スパッタ法によって、Pt3Y及びPt5Yの薄膜触媒を製造することを開示している。非特許文献4は、これらの触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。0009非特許文献5は、スパッタ法によって、PtXYのナノ粒子触媒を製造することを開示している。非特許文献5は、PtXY触媒が、Pt触媒と比較して、酸素還元反応において高い比活性を有することを開示している。イットリウム含有溶液を水溶液中で混合し、塩基性条件下で還元剤を添加し、水素雰囲気下で焼成することを開示している。特許文献1の製造方法によって得られた燃料電池用触媒における金属の組成比として、白金が76.5atom%であり、イットリウムが23.5atom%であることが開示されている。732-738発明が解決しようとする課題0013白金と遷移金属との合金触媒においては、白金の遷移金属に対する原子比(Pt/遷移金属)を3〜10程度とするか、或いは遷移金属を9〜25原子%程度まで高くしないと、触媒活性は向上しない。このような合金触媒を燃料電池中で長期間使用すると、遷移金属がカチオンとして溶出し、これがプロトン伝導を阻害してしまう。高温条件下ではプロトン伝導が律速となるため、遷移金属がカチオンとして溶出することは高温性能を低下させる原因ともなる。0014合金触媒に加えて、パラジウムをコアとし、白金をシェルとするコアシェル触媒も開発されている。コアシェル触媒においても、白金シェルの欠陥部からパラジウムがカチオンとして溶出することによって、合金触媒と同様の問題を生じる。0015従って、本発明は、触媒活性の向上とカチオン溶出の抑制とを両立した触媒の製造方法を提供することを目的とする。課題を解決するための手段0016前記目的に鑑み、本発明者等が鋭意検討した結果、イットリウムは微量であっても白金の活性を向上させることを見出した。イットリウムが微量であると、これがカチオンとして溶出しにくくなるため、プロトン伝導の阻害を回避することができる。目的の触媒は、非水溶媒を使用して白金及びイットリウムを担体に担持させた後、酸処理することによって製造することができる。0017本発明の実施形態として以下のものを挙げることができる。イットリウム及び担体を含む混合物にマイクロ波を照射することを含む、[1]に記載の製造方法。イットリウム及び担体を含む混合物から非水溶媒を例えば濾過又は蒸留で除去すること、及び非水溶媒が除去された混合物を水素雰囲気下で熱処理すること、を含む、[1]に記載の製造方法。おける白金のイットリウムに対する原子比(Pt/Y)を100〜250にする、[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。発明の効果0018本発明によれば、触媒活性の向上とカチオン溶出の抑制とを両立した触媒の製造方法を提供することができる。図面の簡単な説明0019PtCo触媒における金属成分比(原子比)と質量活性(MA)との関係を示す。酸処理前後の触媒(比較例4〜6及び実施例1〜3)の拡大TEM写真を示す。酸処理前後の触媒(比較例4及び実施例1)のTEM写真及びTEM−EDS分析結果を示す。酸処理前後の触媒(比較例5及び実施例2)のTEM写真及びTEM−EDS分析結果を示す。酸処理前後の触媒(比較例6及び実施例3)のTEM写真及びTEM−EDS分析結果を示す。酸処理前後の触媒(比較例4及び実施例1、比較例5及び実施例2)のXRD分析結果を示す。酸処理前後の触媒(比較例6及び実施例3)のXRD分析結果を示す。酸処理後の触媒(実施例3)におけるPt及びYの分布状態を示す。酸処理前の触媒(比較例4〜6)のXPS分析結果を示す。酸処理前の触媒(比較例6)を所定の温度で加熱したサンプルのXRD分析結果を示す。4%H2/Ar中で硝酸イットリウム六水和物を加熱したTG−DTAチャートを示す。4%H2/Ar中、800°Cで硝酸イットリウム六水和物を加熱したサンプルのXRD分析結果を示す。Yの電位−pH線図を示す。0020以下、本発明について説明する。本明細書は、実験結果から想定される現象についても言及するが、本発明の範囲は当該現象に基づいて限定されるものではない。本明細書に記載された想定現象と異なる現象が生じていたとしても、特許請求の範囲に記載された発明の発明特定事項を満たしている行為は本発明の範囲に包含される。