学位
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博士（工学） （ 東京工業大学 ）
イシトビ ヒロカズ
石飛 宏和
ISHITOBI HIROKAZU
所属
学部 理工学部 専任准教授
職名
専任准教授
外部リンク
研究キーワード
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反応工学
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触媒
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燃料電池
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燃料電池，触媒，反応工学
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Chemical reaction engineering
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Catalyst
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Fuel cell
研究分野
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ナノテク・材料 / エネルギー化学
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 触媒プロセス、資源化学プロセス
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 反応工学、プロセスシステム工学
経歴
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明治大学 理工学部 応用化学科 准教授
2024年4月 - 現在
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- 群馬大学 理工学研究院 環境創生部門 助教
2013年4月 - 2024年3月
論文
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Enhancing understanding of pressure drop in carbon porous electrodes for vanadium redox flow batteries
Hirokazu Ishitobi, Honoka Doki, Soshi Shiraishi, Hidehiko Tsukada, Yoshikiyo Hatakeyama, Takato Nakao, Nobuyoshi Nakagawa
Journal of Energy Storage 73 109066 - 109066 2023年12月
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Hirokazu Ishitobi, Honoka Doki, Soshi Shiraishi, Hidehiko Tsukada, Yoshikiyo Hatakeyama, Ryusuke Obata, Nobuyoshi Nakagawa
Journal of The Electrochemical Society 170 ( 1 ) 010536 - 010536 2023年1月
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Hirokazu Ishitobi, Shunya Yamamoto, Takafumi Ishii, Kosuke Oba, Honoka Doki, Ryusuke Obata, Atsumi Miyashita, Hiroyuki Okazaki, Nobuyoshi Nakagawa
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 54 ( 5 ) 219 - 225 2021年5月
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A novel method to enhance the catalytic activity of PtRu on the support using CeO2 by high-energy ion-beam irradiation
Nobuyoshi Nakagawa, Hirokazu Ishitobi, Soma Abe, Masaki Kakinuma, Hiroshi Koshikawa, Shunya Yamamoto, Tetsuya Yamaki
Catalysis Today 364 118 - 124 2021年3月
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Study of deep oxidation and sulfonation of graphene oxide as low-temperature fuel cell electrolyte
Ryota Meguro, Hirokazu Ishitobi, Ryo Suto, Toru Mitsuyoshi, Kaito Uehara, Yoshihiro Otsuka, Nobuyoshi Nakagawa
International Journal of Hydrogen Energy 46 ( 1 ) 1085 - 1095 2021年1月
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Highly Active Electrode with Efficiently Added Surface Oxygen Groups for a Vanadium Redox Flow Battery 査読
Hirokazu Ishitobi,Satoshi Sugawara,Kosuke Oba,Takumi Hirano,Honoka Doki,Yusuke Handa,Yuma Sato,Shunya Yamamoto,Nobuyoshi Nakagawa
J. Electrochem. En. Conv. Stor. 2019年7月
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Visualized cell characteristics by a two-dimensional model of vanadium redox flow battery with interdigitated channel and thin active electrode 査読
Hirokazu Ishitobi,Jin Saito,Satoshi Sugawara,Kosuke Oba,Nobuyoshi Nakagawa
Electrochimica Acta in Press 2019年4月
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Improved performance of direct methanol fuel cells with the porous catalyst layer using highly-active nanofiber catalyst 査読
Yosuke Tsukagoshi,Hirokazu Ishitobi,Nobuyoshi Nakagawa
Carbon Resources Conversion 1 ( 1 ) 2018年4月
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Maximized specific activity for the methanol electrooxidation by the optimized PtRu-TiO2-carbon nano-composite structure 査読
Hirokazu Ishitobi, Yusuke Kawatsu, Yuhei Kudo, Nobuyoshi Nakagawa
International Journal of Hydrogen Energy in press 2018年
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Two-way Operations of a DMFC with aVapor Feed and With a Liquid Feed 査読
J. Saito, H. Ishitobi, N. Nakagawa
FUEL CELLS 17 ( 6 ) 890 - 897 2017年12月
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Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO2 for a direct ethanol fuel cell 査読
Ishitobi\, Hirokazu,Ino\, Yurina,Nakagawa\, Nobuyoshi
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 42 ( 43 ) 2017年10月
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Performances of Cathode Catalyst Layer with Carbon-Alloy Nanofiber in Different Length for Polymer Electrolyte Fuel Cells 査読
Hirokazu Ishitobi, Ayaka Ida, Shuhei Anayama, Nobuyoshi Nakagawa
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 49 ( 12 ) 995 - 1001 2016年12月
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Enhanced Catalytic Activity of Pt for Electrooxidation of Ethanol by using Silica-Carbon Composite as the Catalyst Support 査読
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 2016年7月
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Effect of embedded TiO2 in carbon nanofiber support on Pd catalyst activity for formic acid oxidation 査読
Tomohiro Aoyama, Yuki Nishio, Hirokazu Ishitobi, Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 41 - 46 2016年
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Effect of the impurities in bioethanol on current density of a direct ethanol fuel cell 査読
Hirokazu Ishitobi, Daiki Naito, Yurina Ino, Masaya Yajima, Nobuyoshi Nakagawa
Nihon Enerugi Gakkaishi/Journal of the Japan Institute of Energy 95 ( 10 ) 909 - 914 2016年
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An integrated bio-anode using yeast extract for a higherature glucose fuel cell 査読
Koichi Kasahara, Hirokazu Ishitobi, Shota Yamamori, Nobuyoshi Nakagawa
Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage 13 ( 1 ) 2016年
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Optimized CeO2 content of the carbon nanofiber support of PtRu catalyst for direct methanol fuel cells 査読
Hikari Kunitomo, Hirokazu Ishitobi, Nobuyoshi Nakagawa
JOURNAL OF POWER SOURCES 297 400 - 407 2015年11月
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Enhanced ethanol oxidation activity for a direct fuel cell with silica-carbon composite catalyst support 査読
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
ECS Transactions 69 2015年10月
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直接燃料電池用の金属-金属酸化物-炭素からなる複合触媒 査読
石飛宏和
化学工学 79 ( 1 ) 2015年1月
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Combination of Thermochemical Energy Storage and Small Pressurized Water Reactor for Cogeneration System 査読
Hirokazu Ishitobi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
FOURTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INNOVATIVE NUCLEAR ENERGY SYSTEMS (INES-4) 71 90 - 96 2015年
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Dehydration and Hydration Behavior of Mg-Co Mixed Hydroxide as a Material for Chemical Heat Storage 査読
Junichi Ryu, Takafumi Mizuno, Hirokazu Ishitobi, Yukitaka Kato
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 47 ( 7 ) 579 - 586 2014年7月
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Improved reaction kinetics and selectivity by the TiO2-embedded carbon nanofiber support for electro-oxidation of ethanol on PtRu nanoparticles 査読
Nakagawa\, Nobuyoshi,Ito\, Yudai,Tsujiguchi\, Takuya,Ishitobi\, Hirokazu
JOURNAL OF POWER SOURCES 248 2014年2月
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Analysis of Material and Charge Transfer in the Fiber Catalyst Layer for Polymer Electrode Fuel Cells 査読
H. Ishitobi, T. Yoshida, N. Nakagawa
POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS 14 64 ( 3 ) 361 - 368 2014年
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Dehydration and hydration behavior of metal-salt-modified materials for chemical heat pumps 査読
Hirokazu Ishitobi, Keirei Uruma, Masato Takeuchi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
APPLIED THERMAL ENGINEERING 50 ( 2 ) 1639 - 1644 2013年2月
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Evaluation of Heat Output Densities of Lithium Chloride-Modified Magnesium Hydroxide for Thermochemical Energy Storage 査読
Hirokazu Ishitobi,Naoya Hirao,Junichi Ryu,Yukitaka Kato
Industrial & Engineering Chemistry Research 52 2013年
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Durability of Lithium Chloride-Modified Magnesium Hydroxide on Cyclic Operation for Chemical Heat Pump 査読
Hirokazu Ishitobi, Keirei Uruma, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 45 ( 1 ) 58 - 63 2012年
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Dehydration and Hydration Behavior of Rare-Earth Hydroxides for Chemical Heat Pumps 査読
Hirokazu Ishitobi,Junichi Ryu,Yukitaka Kato
Chemistry Letters 41 2012年
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Dehydration and Hydration Behavior of LiCl-modified Mg(OH)<sub>2</sub>as a Material for Chemical Heat Pumps
Hirokazu Ishitobi, Yoshitomo Sato, Keirei Uruma, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Proceedings of the International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010 255 - 262 2010年
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Dehydration and Hydration Behavior of Magnesium-Aluminum Mixed Hydroxide for Chemical Heat Pump
Junichi Ryu, Takahashi Rui, Hirokazu Ishitobi, Yoshitomo Sato, Keirei Uruma, Yukitaka Kato
Proceedings of the International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010 263 - 270 2010年
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塩化リチウム修飾水酸化マグネシウムの繰り返し反応に対する耐久性
石飛 宏和, 佐藤 義智, 宇留間 慶麗, 劉 醇一, 加藤 之貴
化学工学会 研究発表講演要旨集 2010 87 - 87 2010年
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マグネシウム―遷移金属系複合水酸化物の脱水反応特性と化学蓄熱への適用
佐藤 義智, 石飛 宏和, 宇留間 慶麗, 劉 醇一, 加藤 之貴
化学工学会 研究発表講演要旨集 2010 88 - 88 2010年
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金属塩添加水酸化マグネシウムの水和反応特性と化学蓄熱への適用
石飛 宏和, 平尾 直也, 劉 醇一, 加藤 之貴
化学工学会 研究発表講演要旨集 2009 707 - 707 2009年
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平尾 直也, 劉 醇一, 石飛 宏和, 加藤 之貴
化学工学会 研究発表講演要旨集 2009 517 - 517 2009年
書籍等出版物
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最近の化学工学講習会67「進化する燃料電池・二次電池 -反応・構造・製造技術の基礎と未来社会を支える電池技術-」
石飛宏和,中川紳好 他,化学工学会,関東支部編（ 担当： 単著）
三恵社 2019年2月 （ ISBN:9784864879965 ）
MISC
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化学工学年鑑2022 10.資源・エネルギー
中川紳好, 橋本望, 江崎丈裕, 石飛宏和, 飯田重樹, 野田玲治
化学工学 86 ( 10 ) 2022年
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Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO2 for a direct ethanol fuel cell
Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, Nobuyoshi Nakagawa
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 42 ( 43 ) 26897 - 26904 2017年10月
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Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO2 for a direct ethanol fuel cell
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 42 ( 43 ) 26897 - 26904 2017年10月
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Two-way Operations of a DMFC with aVapor Feed and With a Liquid Feed
Saito, J, Ishitobi, H, Nakagawa, N
FUEL CELLS 17 ( 6 ) 890 - 897 2017年
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Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO2 for a direct ethanol fuel cell
Ishitobi\, Hirokazu,Ino\, Yurina,Nakagawa\, Nobuyoshi
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY 42 ( 43 ) 26897 - 26904 2017年
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Two-way Operations of a DMFC with aVapor Feed and With a Liquid Feed
Saito, J, Ishitobi, H, Nakagawa, N
FUEL CELLS 17 ( 6 ) 890 - 897 2017年
-
Performances of Cathode Catalyst Layer with Carbon-Alloy Nanofiber in Different Length for Polymer Electrolyte Fuel Cells
Hirokazu Ishitobi, Ayaka Ida, Shuhei Anayama, Nobuyoshi Nakagawa
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 49 ( 12 ) 995 - 1001 2016年12月
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An Integrated Bio-Anode Using Yeast Extract for a High-Temperature Glucose Fuel Cell
Koichi Kasahara, Hirokazu Ishitobi, Shota Yamamori, Nobuyoshi Nakagawa
JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL ENERGY CONVERSION AND STORAGE 13 ( 1 ) UNSP 014501 2016年2月
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Enhanced Catalytic Activity of Pt for Electrooxidation of Ethanol by using Silica-Carbon Composite as the Catalyst Support
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 47 - 52 2016年
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An Integrated Bio-Anode Using Yeast Extract for a High-Temperature Glucose Fuel Cell
Kasahara, Koichi, Ishitobi, Hirokazu, Yamamori, Shota, Nakagawa, Nobuyoshi
JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL ENERGY CONVERSION AND STORAGE 13 ( 1 ) UNSP 014501 2016年
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Effect of the impurities in bioethanol on current density of a direct ethanol fuel cell
Hirokazu Ishitobi, Daiki Naito, Yurina Ino, Masaya Yajima, Nobuyoshi Nakagawa
Journal of the Japan Institute of Energy 95 909?914 2016年
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Effect of the impurities in bioethanol on current density of a direct ethanol fuel cell
Hirokazu Ishitobi, Daiki Naito, Yurina Ino, Masaya Yajima, Nobuyoshi Nakagawa
Journal of the Japan Institute of Energy 95 909?914 2016年
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Enhanced catalytic activity of Pt for electrooxidation of ethanol by using silica-carbon composite as the catalyst support
Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 47 - 52 2016年
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Effect of embedded TiO2 in carbon nanofiber support on Pd catalyst activity for formic acid oxidation
Tomohiro Aoyama, Yuki Nishio, Hirokazu Ishitobi, Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 41?46 2016年
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Enhanced Catalytic Activity of Pt for Electrooxidation of Ethanol by using Silica-Carbon Composite as the Catalyst Support
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
Key Engineering Materials 698 47 - 52 2016年
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直接燃料電池用の金属-金属酸化物-炭素からなる複合触媒
石飛宏和
化学工学 79 ( 1 ) 96 2015年
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Combination of thermochemical energy storage and small pressurized water reactor for cogeneration system
Hirokazu Ishitobi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Energy Procedia 71 90 - 96 2015年
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Combination of thermochemical energy storage and small pressurized water reactor for cogeneration system
Hirokazu Ishitobi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Energy Procedia 71 90 - 96 2015年
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Enhanced ethanol oxidation activity for a direct fuel cell with silica-carbon composite catalyst support
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
ECS Transactions 69 825 - 831 2015年
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Enhanced ethanol oxidation activity for a direct fuel cell with silica-carbon composite catalyst support
Hirokazu Ishitobi, Yurina Ino, Nobuyoshi Nakagawa
ECS Transactions 69 ( 17 ) 825 - 831 2015年
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Optimized CeO2 content of the carbon nanofiber support of PtRu catalyst for direct methanol fuel cells
Kunitomo, Hikari, Ishitobi, Hirokazu, Nakagawa, Nobuyoshi
JOURNAL OF POWER SOURCES 297 400 - 407 2015年
-
Optimized CeO2 content of the carbon nanofiber support of PtRu catalyst for direct methanol fuel cells
Kunitomo, Hikari, Ishitobi, Hirokazu, Nakagawa, Nobuyoshi
JOURNAL OF POWER SOURCES 297 400 - 407 2015年
-
Enhanced ethanol oxidation activity for a direct fuel cell with silica-carbon composite catalyst support
Hirokazu Ishitobi,Yurina Ino,Nobuyoshi Nakagawa
ECS Transactions 69 825 - 831 2015年
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Dehydration and Hydration Behavior of Mg-Co Mixed Hydroxide as a Material for Chemical Heat Storage
Junichi Ryu, Takafumi Mizuno, Hirokazu Ishitobi, Yukitaka Kato
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 47 ( 7 ) 579 - 586 2014年7月
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Improved reaction kinetics and selectivity by the TiO2-embedded carbon nanofiber support for electro-oxidation of ethanol on PtRu nanoparticles
Nobuyoshi Nakagawa, Yudai Ito, Takuya Tsujiguchi, Hirokazu Ishitobi
JOURNAL OF POWER SOURCES 248 330 - 336 2014年2月
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Improved reaction kinetics and selectivity by the TiO2-embedded carbon nanofiber support for electro-oxidation of ethanol on PtRu nanoparticles
Nobuyoshi Nakagawa,Yudai Ito,Takuya Tsujiguchi,Hirokazu Ishitobi
JOURNAL OF POWER SOURCES 248 330 - 336 2014年2月
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Analysis of Material and Charge Transfer in the Fiber Catalyst Layer for Polymer Electrode Fuel Cells
H. Ishitobi, T. Yoshida, N. Nakagawa
POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS 14 64 ( 3 ) 361 - 368 2014年
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Improved reaction kinetics and selectivity by the TiO2-embedded carbon nanofiber support for electro-oxidation of ethanol on PtRu nanoparticles
Nakagawa\, Nobuyoshi,Ito\, Yudai,Tsujiguchi\, Takuya,Ishitobi\, Hirokazu
JOURNAL OF POWER SOURCES 248 330 - 336 2014年
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Improved reaction kinetics and selectivity by the TiO2-embedded carbon nanofiber support for electro-oxidation of ethanol on PtRu nanoparticles
Nobuyoshi Nakagawa, Yudai Ito, Takuya Tsujiguchi, Hirokazu Ishitobi
Journal of Power Sources 248 330 - 336 2014年
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Evaluation of heat output densities of lithium chloride-modified magnesium hydroxide for thermochemical energy storage
Hirokazu Ishitobi, Naoya Hirao, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Industrial and Engineering Chemistry Research 52 ( 15 ) 5321 - 5325 2013年4月
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Dehydration and hydration behavior of metal-salt-modified materials for chemical heat pumps
Hirokazu Ishitobi, Keirei Uruma, Masato Takeuchi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
APPLIED THERMAL ENGINEERING 50 ( 2 ) 1639 - 1644 2013年2月
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Evaluation of Heat Output Densities of Lithium Chloride-Modified Magnesium Hydroxide for Thermochemical Energy Storage
Hirokazu Ishitobi, Naoya Hirao, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Industrial & Engineering Chemistry Research 52 5321 - 5325 2013年
-
Dehydration and hydration behavior of metal-salt-modified materials for chemical heat pumps
Hirokazu Ishitobi, Keirei Uruma, Masato Takeuchi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Applied Thermal Engineering 50 1639 - 1644 2013年
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Dehydration and Hydration Behavior of Rare-earth Hydroxides for Chemical Heat Pumps
Hirokazu Ishitobi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
CHEMISTRY LETTERS 41 ( 6 ) 583 - 584 2012年6月
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Durability of Lithium Chloride-Modified Magnesium Hydroxide on Cyclic Operation for Chemical Heat Pump
Hirokazu Ishitobi, Keirei Uruma, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 45 ( 1 ) 58 - 63 2012年
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Dehydration and Hydration Behavior of Rare-Earth Hydroxides for Chemical Heat Pumps
Hirokazu Ishitobi, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
Chemistry Letters 41 583?584 2012年
講演・口頭発表等
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均一な連通マクロ孔構造を有するカーボン電極を用いるレドックスフロー電池
石飛宏和,白石壮志,塚田豪彦,冨田夏美,土岐帆乃佳,中川紳好
化学工学会第51回秋季大会 2020年9月
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深さ方向・面内方向の両方に均一な連通マクロ孔構造を持つカーボン電極のレドックスフロー電池への適用
石飛宏和,白石壮志,塚田豪彦,冨田夏美,土岐帆乃佳,中川紳好
第57回日本伝熱シンポジウム 2020年6月 日本伝熱学会
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Improved catalytic activity of PtRu/CECNF by the ion-beam irradiation to the CECNF support
Nobuyoshi Nakagawa,Hirokazu Ishitobi,Soma Abe,Masaki Kakinuma,Hiroshi Koshikawa,Syunya Yamamoto,Testuya Yamaki
The Fifth International Symposium on Innovative Materials and Processes in Energy Systems 2019年10月
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Enhancement of Electrochemical Activity of Vanadium Redox Flow Battery by Electron-beam Irradiation
Hirokazu Ishitobi,Shunya Yamamoto,Takafumi Ishii,Kosuke Oba,Honoka Doki,Nobuyoshi Nakagawa
The Fifth International Symposium on Innovative Materials and Processes in Energy Systems 2019年10月
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Power generation in a MFC with an air cathode fabricated under different preparation condition for a catalytic layer using a nitrogen-doped activated carbon catalyst
Kouhei Narizuka,Hirokazu Ishitobi,Keiichi Kubota,Tomohide Watanabe
International society for microbial electrochemistry and technology global conference (ISMET7) 2019年10月
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Ion-beam irradiation to the CECNF support of the anode catalyst for DMFC
Nobuyoshi Nakagawa,Hirokazu Ishitobi,Soma Abe,Masaki Kakinuma,Hiroshi Koshikawa,Shunya Yamamoto,Testuya Yamaki
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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Development of electrochemical pump for hydrogen transport and storage from methylcyclohexane
Masaki Kakinuma,Hirokazu Ishitobi,Hiroshi Koshikawa,Shunya Yamamoto,Testuya Yamaki,Nobuyoshi Nakagawa
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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Activation of carbon electrode for vanadium redox flow battery by electron beam-irradiation
Honoka Doki,Hirokazu Ishitobi,Shunya Yamamoto,Kosuke Oba,Nobuyoshi Nakagawa
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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Effect of RGO particle size on the catalytic activity of PtRu/RGO used for direct methanol fuel cell
Kenta Dejima,Hirokazu Ishitobi,Nobuyoshi Nakagawa
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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Preparation of a graphene oxide membrane for a fuel cell application
Toru Mitsuyoshi,Ryota Meguro,Hirokazu Ishitobi,Nobuyoshi Nakagawa
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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Electrochemical device with reaction, separation, compression processes for pressurized hydrogen from 2-propanol
Hirokazu Ishitobi,Takeru Nagashima,Masaki Kakinuma,Ryota Hirai,Nobuyoshi Nakagawa
18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress 2019年9月
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還元酸化グラフェン-TiO2複合担体を用いたメタノール酸化触媒の開発
青木拓也,石飛宏和,中川紳好
化学工学会第84年会 2019年3月
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KOH賦活処理電極を用いたレドックスフロー電池の性能評価
大場晃介,石飛宏和,山本春也,中川紳好
化学工学会第84年会 2019年3月
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直接メタノール燃料電池用酸化グラフェン電解質膜に関する研究
目黒涼太,石飛宏和,中川紳好
化学工学会第84年会 2019年3月
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電子線照射電極によるバナジウムレドックスフロー電池の大電流化
土岐帆乃佳,大場晃介,石飛宏和,山本春也,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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水素輸送・貯蔵デバイスのための2-プロパノールを用いた電気化学ポンプの開発
長島健,石飛宏和,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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PtRu/RGO触媒の調製法に関する研究
出島健太,石飛宏和,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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バナジウムレドックスフロー電池の炭素材料電極性能調査
飯田裕介,石飛宏和,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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カーボンナノドットORR触媒に関する研究
山田菜摘,石飛宏和,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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TiO2含有カーボンナノファイバー担体への量子ビーム照射の影響
光吉徹,石飛宏和,柿沼政貴,越川博,山本春也,八巻徹也,中川紳好
第21回化学工学会学生発表会(東京大会) 2019年3月
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Performance of vanadium redox flow battery with electron-beam-irradiated electrode
Kosuke Oba,Syunya Yamamoto,Hirokazu Ishitobi,Hiroshi Koshikawa,Tetsuya Yamaki,Honoka Doki,Nobuyoshi Nakagawa
5th International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering, GMIU & MADE 2018 2018年12月
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Methanol oxidation electrocatalyst using reduced grapheneoxide support
Takuya Aoki,Hirokazu Ishitobi,Nobuyoshi Nakagawa
5th International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering, GMIU & MADE 2018 2018年12月
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Study on Graphene Oxide Membrane as an Electrolyte of a Fuel Cell
Ryouta Meguro,Hirokazu Ishitobi,Nobuyoshi Nakagawa
5th International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering, GMIU & MADE 2018 2018年12月
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還元酸化グラフェン担体を用いたメタノール酸化電極触媒
青木拓也,石飛宏和,中川紳好
化学工学会第50回秋季大会 2018年9月
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酸化グラフェン膜の燃料電池電解質膜としての利用に関する研究
目黒涼太,石飛宏和,中川紳好
化学工学会第50回秋季大会 2018年9月
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空気酸化したレドックスフロー電池材料の分析および電池特性
石飛宏和,菅原諭,大場晃介,平野拓海,土岐帆乃佳,飯田裕介,中川紳好
化学工学会第50回秋季大会 2018年9月
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セリア系担体へのイオンビーム照射による高活性電極触媒の開発
柿沼政貴,阿部壮真,石飛宏和,越川博,山本春也,八巻徹也,中川紳好
化学工学会第50回秋季大会 2018年9月
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燃料電池触媒における担体効果の研究
須藤遼,石飛宏和,中川紳好
化学工学会第50回秋季大会 2018年9月
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空気酸化温度とレドックスフロー電池の電流-電圧特性の関係
石飛宏和,大場晃介,菅原諭,中川紳好
化学工学会室蘭大会2018 2018年8月
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電子線照射カーボンクロスを用いたレドックスフロー電池の性能評価
大場晃介,山本春也,石飛宏和,越川博,八巻徹也,土岐帆乃佳,中川紳好
化学工学会室蘭大会2018 2018年8月
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レドックスフロー電池の電極における反応・輸送現象の解析
石飛宏和,齋藤 仁,大場晃介,菅原 諭,中川紳好
化学工学会 第83年会 2018年3月
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電子線照射・空気酸化によるレドックスフロー電池に用いる電極材の活性化
石飛宏和,山本春也,大場晃介,中川紳好,越川博,八巻徹也
電気化学会第85回大会 2018年3月
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直接エタノール燃料電池用のPtRh-セリア-C複合触媒の特性
柿沼政貴,石飛宏和,中川紳好
第20回化学工学会学生発表会(東京大会) 2018年3月
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化学吸脱着法を用いた燃料電池触媒の解析
須藤 遼,山口 凌,石飛宏和,中川紳好
第20回化学工学会学生発表会 東京大会 2018年3月
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Graphene Oxide Membrane Modified by p-TSA for Fuel Cells
Gunma International Symposium 2018 on Membranes, 2D Matters and Device Applications 2018年
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Performance of a Redox Flow Battery Using Cation Exchange Membrane with Different Thickness
Gunma International Symposium 2018 on Membranes, 2D Matters and Device Applications 2018年
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Graphene Oxide Membrane Modified by p-TSA for Fuel Cells
Gunma International Symposium 2018 on Membranes, 2D Matters and Device Applications 2018年
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Performance of a Redox Flow Battery Using Cation Exchange Membrane with Different Thickness
Gunma International Symposium 2018 on Membranes, 2D Matters and Device Applications 2018年
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金属間化合物PtPbを用いた直接エタノール燃料電池におけるエタノール酸化反応活性向上
化学工学会 第82年会 2017年
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ナノ複合触媒によるエタノール電極酸化の反応促進
化学工学会第82年会 2017年
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酸化グラフェン担体を用いたメタノール酸化電極触媒の開発
化学工学会東京大会2017 2017年
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カーボン複合電極を用いたレドックスフロー電池の出力評価
第19回化学工学会学生発表会【東日本】 2017年
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空隙率分布電極によるレドックスフロー電池の高出力化
化学工学会第49回秋季大会 2017年
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Lower Overpotential of Vanadium Redox Flow Battery By Partially Mixed Carbon Nanofiber in the Electrode
ECS 232 fall meeting 2017年
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酸化グラフェン膜の燃料電池電解質膜としての利用に関する研究
化学工学会第49回秋季大会 2017年
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化学吸着法を用いた燃料電池触媒の吸着特性
化学工学会第49回秋季大会 2017年
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酸化グラフェン膜の燃料電池電解質膜としての性能評価
第19回化学工学会学生発表会【東日本】 2017年
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カーボンブラック担持電極を組み込んだレドックスフロー電池の性能評価
化学工学会東京大会2017 2017年
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レドックスフロー電池の流動状態がセル過電圧に与える影響
化学工学会 第82年会 2017年
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TiO2修飾担体を用いたメタノール電極酸化触媒の開発
化学工学会第82年会 2017年
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化学吸脱着法を用いた燃料電池触媒の調査
化学工学会 第82年会 2017年
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レドックスフロー電池における電極層内の流れ解析
化学工学会 第82年会 2017年
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Lower Overpotential of Vanadium Redox Flow Battery By Partially Mixed Carbon Nanofiber in the Electrode
ECS 232 fall meeting 2017年
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Performance of Vanadium Redox Flow Battery by Using the Electrode with Porous Carbon Nanofiber
PRiME 2016 2016年
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新規ナノファイバー触媒を適用した直接メタノール燃料電池の発電特性
化学工学会第81年会 2016年
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Power Generation Characteristics of a Direct Methanol Fuel Cell Using Novel RtRu/TCCNF Catalyst
3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 8th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering 2016年
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TiO2微粒子を用いたDMFC用メタノール酸化触媒の調製
化学工学会福島大会2016 2016年
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レドックスフロー電池の電極構造が電池特性に与える影響
化学工学会福島大会2016 2016年
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直接エタノール燃料電池のためのSiO2含有CNF触媒担体
化学工学会第81年会 2016年
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Characterization of Fuel Cell Catalysts Using a Chemisorption/Desorption Method
3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 8th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering 2016年
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蒸気供給DMFCにおける物質移動影響因子
第23回燃料電池シンポジウム 2016年
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金属間化合物PtPbを用いたエタノール酸化活性向上
第23回燃料電池シンポジウム 2016年
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PtRu/TECNFにおける担体の賦活条件が活性におよぼす影響
第23回燃料電池シンポジウム 2016年
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メタノール酸化電極触媒に用いるセリア含有カーボンナノファイバー担体
化学工学会第81年会 2016年
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化学吸脱着法を用いた燃料電池触媒の解析
化学工学会第81年会 2016年
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金属間化合物-金属酸化物-カーボン複合触媒によるエタノール電極酸化活性の促進
電気化学会第83回大会 2016年
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カーボンナノファイバー電極を用いるバナジウムレドックスフロー電池の性能
化学工学会第81年会 2016年
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PtRu/TCCNF触媒を用いたDMFC発電特性
化学工学会第48回秋季大会 2016年
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DMFC発電特性におよぼす燃料供給形態の影響
化学工学会第48回秋季大会 2016年
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カーボンナノファイバーを電極に組み込んだレドックスフロー電池の特性
化学工学会第48回秋季大会 2016年
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液供給型電池の電極設計に対する化学工学的アプローチ
化学工学会第48回秋季大会 2016年
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Performance of Vanadium Redox Flow Battery by Using the Electrode with Porous Carbon Nanofiber
PRiME 2016 2016年
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Characterization of Fuel Cell Catalysts Using a Chemisorption/Desorption Method
3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 8th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering 2016年
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Power Generation Characteristics of a Direct Methanol Fuel Cell Using Novel RtRu/TCCNF Catalyst
3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation and 8th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering 2016年
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多孔質ナノファイバーを実装した燃料電池用の電極触媒
平成28年度東京工業大学科学技術創成研究院 先導原子力研究所 研究交流・発表会 2016年
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A performance advance of the direct ethanol fuel cell by using a silica-carbon composite support
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems (IMPRES2016) 2016年
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A performance advance of the direct ethanol fuel cell by using a silica-carbon composite support
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems (IMPRES2016) 2016年
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シリカ-カーボン系触媒担体を用いる燃料電池におけるエタノール酸化反応
化学工学会第80年会 2015年
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Pd担持TiO2-CNF複合触媒を用いたギ酸酸化特性の評価
2015年 化学工学会 群馬大会 2015年
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直接燃料電池に用いるバイオエタノールの不純物が出力に与える影響
分離技術会年会2015 2015年
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Enhanced Ethanol Oxidation Activity for a Direct Fuel Cell with Silica-Carbon Composite Catalyst Support
The ECS 228th Meeting 2015年
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直接エタノール形燃料電池のシリカ含有触媒担体によるCO2選択性
化学工学会 第47回秋季大会 2015年
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粗バイオエタノール中の不純物がDEFC発電特性におよぼす影響
化学工学会 第47回秋季大会 2015年
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酵母エキスを用いた高温型バイオ燃料電池の電極作製法の研究
化学工学会第17回学生発表会 2015年
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TECNF担体中の窒素含有量がメタノール酸化活性におよぼす影響
2015年 化学工学会 群馬大会 2015年
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多孔質材料によるバナジウムレドックスフロー電池の物質移動促進
化学工学会 群馬大会 2015年
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金属間化合物と複合担体の相互作用による燃料電池におけるエタノール酸化反応の促進
化学工学会群馬大会2015 2015年
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直接エタノール燃料電池における中間生成物に対する被毒耐性
化学工学会第47回秋季大会 2015年
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DEFC発電特性に対する粗バイオエタノール中の不純物の影響
第17回化学工学会学生発表会八戸大会 2015年
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セリア含有カーボンナノファイバー担体におけるセリア粒子サイズの影響
化学工学会 第47回秋季大会 2015年
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DMFC用PtRu担持CeO2含有カーボンナノファイバー触媒の開発
化学工学会第80年会 2015年
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化学吸脱着法を用いた燃料電池触媒の特性評価
化学工学会 第47回秋季大会 2015年
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チタニア修飾CNF担体に担持させたPtRu触媒のメタノール酸化活性
化学工学会 第47回秋季大会 2015年
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直接エタノール燃料電池のシリカ含有触媒担体によるCO2選択性の向上
2015年
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Catalytic activity of PtRu particles supported on the CeO2-embedded carbon nanofibers prepared from different source materials
The Fifth International Symposium on element Innovation 2015年
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Adsorption and desorption properties of the PtRu nanoparticle catalysts deposited on the different supports
APCChE 2015 Congress incorporating Chemeca 2015 2015年
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高活性ナノファイバー触媒を用いたDMFC発電特性
化学工学会第80年会 2015年
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DMFCのためのチタニア修飾CNF担体アノード触媒の開発
化学工学会第80年会 2015年
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Catalytic activity of PtRu particles supported on the CeO2-embedded carbon nanofibers prepared from different source materials
The Fifth International Symposium on element Innovation 2015年
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Adsorption and desorption properties of the PtRu nanoparticle catalysts deposited on the different supports
APCChE 2015 Congress incorporating Chemeca 2015 2015年
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Enhanced Ethanol Oxidation Activity for a Direct Fuel Cell with Silica-Carbon Composite Catalyst Support
The ECS 228th Meeting 2015年
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チタニア修飾CNF担体を用いたアルコール酸化電極触媒
化学工学会 第79年会 2014年
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固体高分子型燃料電池のカソードにおけるナノファイバー触媒層の構築による触媒層活性の向上
第55回電池討論会 2014年
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ファイバー状複合触媒を用いた直接エタノール燃料電池における反応速度の解析
化学工学会第46回秋季大会 2014年
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直接燃料電池のカソードに用いるファイバー触媒層における電荷・物質移動の解析
電気化学会第81回大会 2014年
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直接燃料電池に用いるナノファイバー触媒におけるファイバー構造と活性の関係
化学工学会 第79年会 2014年
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An Enhanced Ethanol Electro-oxidation by Silica-carbon Composite Catalyst Support for Fuel Cells
The fourth international symposium on element innovation 2014年
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Analysis of Material and Charge Transfer in the Fiber Catalyst Layer for Polymer Electrode Fuel Cells
The ECS 226th Meeting 2014年
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回転ディスク電極を用いたCNF触媒層の評価
化学工学会新潟大会 2014年
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Pd担持TiO2含有カーボンナノファイバー触媒の酸化活性
化学工学会新潟大会 2014年
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直接アルコール燃料電池の高出力化に向けたナノ構造触媒と触媒層構造の検討
化学工学会第79年会 2014年
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Clarification of harmful impurities for direct methanol fuel cells
The 8th Kyung Hee - Gunma Joint International Symposium on Green Energy for 21st Centur 2014年
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エネルギープロセスとしての燃料電池
化学工学会 関東支部若手会 「若手研究者による化学工学の最新技術」に関する講演会 2014年
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固体高分子燃料電池におけるカソード用ナノファイバー触媒層の物質移動及び電荷移動
第21回燃料電池シンポジウム 2014年
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高濃度メタノールを用いる直接メタノール燃料電池スタックの長時間運転
化学工学会 第46回 秋季大会 2014年
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Pd担持TiO2含有カーボンナノファイバー触媒による直接ギ酸燃料電池
化学工学会 第46回 秋季大会 2014年
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PtRu/TECNF触媒を用いたDMFC発電特性
第55回電池討論会 2014年
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ナノファイバー形状触媒の長さと触媒層活性の関係に関する関係
化学工学会 第79年会 2014年
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Clarification of harmful impurities for direct methanol fuel cells
The 8th Kyung Hee - Gunma Joint International Symposium on Green Energy for 21st Centur 2014年
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Pt担持TECNF触媒におけるエタノール酸化反応機構に関する研究
化学工学会 第79年会 2014年
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CeO2含有カーボンナノファイバーを担体とするPtRu触媒に関する研究
第21回燃料電池シンポジウム 2014年
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PtRu/TECNF触媒を用いたDMFCの発電特性
第21回燃料電池シンポジウム 2014年
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チタニア修飾CNT担体を用いたメタノール酸化電極触媒
化学工学会新潟大会 2014年
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An Enhanced Ethanol Electro-oxidation by Silica-carbon Composite Catalyst Support for Fuel Cells
The fourth international symposium on element innovation 2014年
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Analysis of Material and Charge Transfer in the Fiber Catalyst Layer for Polymer Electrode Fuel Cells
The ECS 226th Meeting 2014年
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酵母エキスを触媒に用いたバイオ燃料電池の電極作製に関する研究
化学工学会第79年会 2014年
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Combination of a thermochemical energy storage and a small pressurized water reactor for a cogeneration system
The fourth international symposium on innovative nuclear energy systems 2013年
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チタニア修飾CNF担体を用いたアルコール酸化電極触媒
化学工学会 第45回秋季大会 2013年
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CNF触媒を用いた高活性触媒層の形成に関する研究
化学工学会 第45回秋季大会 2013年
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Raman Spectroscopic Analysis of TiO2-embedded Carbon Nanofiber for Catalyst of Fuel Cells
The Third International Symposium Element Innovation 2013年
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Combination of a thermochemical energy storage and a small pressurized water reactor for a cogeneration system
The fourth international symposium on innovative nuclear energy systems 2013年
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Pt担持TiO2含有CNF触媒におけるエタノール酸化反応
化学工学会 第45回秋季大会 2013年
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Hydration of lithium chloride-modified magnesium oxide for a thermochemical energy storage
The 7th Kyung Hee - Gunma Joint International Symposium on Green Energy for 21st Century 2013年
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Kinetic analysis of hydration for lithium chloride？modified magnesium oxide for thermochemical energy storage
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems (IMPRES2013) 2013年
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Hydration of lithium chloride-modified magnesium oxide for a thermochemical energy storage
The 7th Kyung Hee - Gunma Joint International Symposium on Green Energy for 21st Century 2013年
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Kinetic analysis of hydration for lithium chloride？modified magnesium oxide for thermochemical energy storage
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems (IMPRES2013) 2013年
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Raman Spectroscopic Analysis of TiO2-embedded Carbon Nanofiber for Catalyst of Fuel Cells
The Third International Symposium Element Innovation 2013年
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希土類複合水酸化物の化学蓄熱材料への適用
化学工学会第77回年会 2012年
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希土類複合水酸化物の脱水反応熱の測定
化学工学会第44回秋季大会 2012年
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The reactivity of metal salt-modified materials for chemical heat pump in a repetitive reaction
International Sorption Heat Pump Conference 2011年
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The reactivity of metal salt-modified materials for chemical heat pump in a repetitive reaction
International Sorption Heat Pump Conference 2011年
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Dehydration and hydration behavior of LiCl-modified Mg(OH)2 as a material for chemical heat pumps
International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010年
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Dehydration and hydration behavior of LiCl-modified Mg(OH)2 as a material for chemical heat pumps
International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010年
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塩化リチウム修飾水酸化マグネシウムの繰り返し反応に対する耐久性
化学工学会第42回秋季大会 2010年
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金属塩修飾型ケミカルヒートポンプ材料における金属水酸化物純度の影響
化学工学会宇都宮大会2010 2010年
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金属塩添加水酸化マグネシウムの脱水反応特性
化学工学会第75年会 2010年
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Dehydration and hydration behavior of magnesium-aluminum mixed hydroxide for chemical heat pump
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems 2010年
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Dehydration and hydration behavior of magnesium-aluminum mixed hydroxide for chemical heat pump
International symposium of Innovative Materials for Energy Systems 2010年
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金属塩添加水酸化マグネシウムの水和反応特性と化学蓄熱への適用
化学工学会第41回秋季大会 2009年
共同研究・競争的資金等の研究課題
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生物電気化学技術を応用したアンモニア回収と発電が可能な有機性廃水処理の創製
研究課題/領域番号：25K01353 2025年4月 - 2029年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
渡邉 智秀, 石飛 宏和, 窪田 恵一
配分額：25740000円 （ 直接経費：19800000円 、 間接経費：5940000円 ）
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液透過性・物質輸送特性・耐久性を一括向上するレドックスフロー電池電極の創出
研究課題/領域番号：22K04814 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
石飛 宏和
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
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有機性廃水処理のための微生物燃料電池に適する低廉で高性能なエアカソードの創製
研究課題/領域番号：21H01461 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
渡邉 智秀, 石飛 宏和, 窪田 恵一
配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）
窒素および遷移金属の中で安価な鉄と粉末活性炭を原料に用いた高活性な酸素還元反応（ORR）触媒の調整条件を実験的に検討した。具体的には、窒素源となるキトサンまたは尿素、鉄源となる鉄（II）フタロシアニンまたは塩化鉄（III）のそれぞれ原料から1種類ずつ組み合わせるとともに活性炭の有無に応じて所定の配合比となるように混合し、600℃～1000℃の不活性ガス雰囲気下で熱処理して得られた試料の酸素還元反応活性等を比較検討した。
活性炭と鉄（II）フタロシアニンに、キトサンまたは尿素を加えた混合物を熱処理した試料のORR活性は熱処理温度に強く依存し、実験の範囲では800℃前後で最大となることが、対流ボルタンメトリーで得られた活性化支配電流や開始電位の比較検討からわかった。また、試料の窒素吸着法による物理性状の把握やX線光電子分光法による表面解析から、試料の比表面積ならびに試料表面に存在するピリジン型窒素や金属鉄の存在割合の熱処理温度依存性と両者のバランスが触媒活性の温度依存性に深く関係していることを示唆する結果が得られた。
窒素源と鉄源だけで構成された混合物、そこへ活性炭を加えた混合物および活性炭のみのそれぞれを所定条件下で熱処理して得られた試料のORR活性等の相違に基づいて、活性炭に窒素源と鉄源の両者が加えられた混合物が熱処理されると活性炭の炭素骨格に窒素や鉄が取り込まれることで高活性化される可能性を示唆する結果が得られた。
本年度に検討した6種類の配合条件の範囲では、活性炭に窒素源と鉄源の両者が添加されていれば、それらの原料によらず活性炭のみの場合に比べて飛躍的にORR活性が向上し、なかでも特に、鉄（II）フタロシアニンと尿素をそれぞれ鉄源および窒素源として活性炭と混合した系において最も高い活性が得られた。 -
有機性廃水処理のための微生物燃料電池に適する低廉で高性能なエアカソードの創製
研究課題/領域番号：23K20977 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
渡邉 智秀, 石飛 宏和, 窪田 恵一
配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）
鉄（II）フタロシアニン、尿素および活性炭を原料とする系ならびにフェロシアン化物、イミダゾールおよび活性炭を原料に用いる系のそれぞれについて、配合方法および配合比を広範に変更して作製した触媒試料の回転電極法によるORR活性試験を行い、それぞれの系に対する最も高いORR活性が得られる作製条件を明らかにした。また、X線光電子分光法（XPS）による試料表面での鉄および窒素の化学結合状態とORR活性との関係に関する知見を得た。さらに、それぞれの原料系で得られた試料を触媒に用いて作製したエアカソードが、ラボスケール一槽式微生物燃料電池（SMFC）において利用可能であることならびにSMFCの出力性能と使用した触媒試料のORR活性の間に強い相関があることを明らかにした。
前年度に考案したリニアスィープボルタンメントリー（LSV）を応用する簡易試験手法を用いて得られたバインダー材の種類や添加率を変更した触媒インクと電流密度の関係に基づいて、バインダー材の種類や添加率を変更したエアカソード作製してSMFCに設置して運転し、SMFCの出力性能と簡易試験での電流密度の大小に高い相関性があることなどを明らかにして、簡易試験法でバインダー配合条件を調査することの妥当性を実証した。また、ナフィオンをバインダーとした性能に相当するバインダー材やその添加率などの配合条件を実験的に明らかにした。
前年度と同一素材であるが貫通方向の物質移動速度を最大で約2.5倍向上させた改良型一体化電極モジュールでの模擬含窒素有機性廃水による処理実験を行い、電気的出力や窒素処理性能が貫通方向の酸素透過速度に強く依存することを明らかにした。また、連続操作における流入負荷と電極モジュールの出力や処理性能の関係や性能の安定性に関する知見を実験的に得た。 -
二次元ナノ材料の階層的構造制御による高性能電極反応場の創生
研究課題/領域番号：21H01698 2021年4月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中川 紳好, 石飛 宏和
配分額：16770000円 （ 直接経費：12900000円 、 間接経費：3870000円 ）
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レドックスフロー電池の大電流化・高エネルギー変換効率を実現する新学理の創生
研究課題/領域番号：18K14048 2018年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
石飛 宏和
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
再生可能エネルギーを貯蔵するレドックスフロー電池について，放射線酸化による高効率な酸化と物質輸送現象の理解を行った．電極材料を放射線酸化したところ，未処理の電極と比べて活性が向上した．オゾン酸化と比べても高い活性であったため，放射線酸化の優位性が示された．物質輸送の観点ではシミュレーションにより活物質（電気化学する物質）の電極表面濃度を可視化した．また，負極側の物質輸送速度が低いため，電池全体の物質輸送についても負極側が支配している点を明らかにした．以上の知見は高効率な電池設計を科学的に行うために有意義である．
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低廉な高性能エアカソードを用いた有機物・窒素同時処理モジュールの創製
研究課題/領域番号：18H01565 2018年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
渡邉 智秀, 石飛 宏和, 窪田 恵一
配分額：16640000円 （ 直接経費：12800000円 、 間接経費：3840000円 ）
活性炭を原料とする高活性ORR触媒の調整条件ならびに廉価で高性能なエアカソード作製条件の一端を実験的に明らかにした。また、予め硝化細菌生物膜を形成させた多孔性シートでエアカソードの触媒層を覆うことによる有効性を実証するとともに、適する素材についての知見を得た。さらに、エアカソード、セパレータの役割も果たす予め硝化細菌生物膜を形成させた多孔性シート、アノードならびに集電体で構成される電極ユニットを試作し、有機物および窒素の同時除去に合わせた発電が可能であることを実証した。
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異次元形状触媒の複合・高次構造化による高活性電極反応場の構築
研究課題/領域番号：18H01772 2018年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中川 紳好, 石飛 宏和
配分額：16640000円 （ 直接経費：12800000円 、 間接経費：3840000円 ）
直接メタノール燃料電池の出力を劇的に向上させる燃料電極触媒層を構築することを目的として、2D触媒担体としてのGOに表面処理の導入と、ナノサイズスペーサー材料との組み合わせを調査した。 GOエアロゲルを200℃で熱処理したRGOAを担体として使用することで、PtRuの触媒利用率を高めることに成功した。 これはGO表面の酸素官能基が減少したことによるGOの積層力の緩和と説明できた。 さらに、PtRu/RGOAとTi4O7微粒子の複合体は、ほぼ100％の触媒利用率と、PtRu/RGOAの約2倍の質量活性を示した。 この混合比を調整することにより、高い触媒層活性が実現されることが見出された。
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金属間化合物-金属酸化物-炭素間の強い相互作用による高活性な電極触媒の開発
研究課題/領域番号：26870093 2014年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
石飛 宏和
配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）
本研究課題では，金属間化合物―金属酸化物―炭素間の相互作用に着目した触媒開発を行った．
電気化学測定により，白金鉛担持酸化チタン包埋カーボンナノファイバー（PtPb/TECNF）および，Pt/TECNF，Pt/C（市販触媒）について，0.5 Mエタノールの酸化活性を評価した．その結果，0.70 V vs. RHEにおける質量活性はPtPb/TECNFが最も高く，Pt/Cの約6倍の高い活性を示した．COストリッピング測定により，PtPb/TECNFは相互作用によるCO耐性の増加が示唆された．燃料電池試験ではPtPb/TECNFはPt/Cと比べて高い最大出力密度を示すことが明らかにした． -
ナノ材料間の相互作用に基づく新触媒開発とエネルギーデバイスイノベーション
研究課題/領域番号：26289300 2014年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中川 紳好, 石飛 宏和
配分額：16250000円 （ 直接経費：12500000円 、 間接経費：3750000円 ）
COのパルス吸着実験から，著者らのPtRu/TECNF触媒がメタノール酸化反応に対し高活性を示す要因が，貴金属表面から担体へのCOスピルオーバーであることが示唆された．TECNFに代わる触媒担体として，TiO2前駆体溶液をCNF表面に付着させ，酸化処理して得られるTCCNFとTiO2に代えてCeO2を含有したCNF（CECNF)とが提案された．PtRu/TECNFの触媒層はPtRu/Cの場合に比べ，空隙率が大きい層になることが分かった．PtRu/TECNFのPtRu添加割合は30wt%が最適であり，それを用いたDMFCは174 mW/cm2という市販触媒をはるかに凌ぐ高い出力を示した．