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公開番号2025044648
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152349
出願日2023-09-20
発明の名称二酸化炭素還元用電極触媒
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C25B 11/067 20210101AFI20250326BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】二酸化炭素をギ酸に還元するときのファラデー効率が高い二酸化炭素還元用電極触媒を提供する。
【解決手段】本開示の二酸化炭素還元用電極触媒は、インジウム及び塩素を少なくとも含有し、かつ、二酸化炭素を電気化学的に還元する。前記電極触媒は、モル比で、インジウムに対して、0.5倍以上、3.0倍未満の塩素を含有することが好ましい。前記電極触媒は、導電材に担持されており、前記導電材に対して、5質量%以上、30質量%未満のインジウムが担持されている、及び/又は、ガス拡散電極に担持されていることが好ましい。
【選択図】図4B
特許請求の範囲【請求項１】
インジウム及び塩素を少なくとも含有し、かつ、
二酸化炭素を電気化学的に還元する、
二酸化炭素還元用電極触媒。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記電極触媒が、モル比で、インジウムに対して、０．５倍以上、３．０倍未満の塩素を含有する、請求項１に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
【請求項３】
前記電極触媒が、導電材に担持されている、請求項１又は２に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
【請求項４】
前記導電材に対して、５質量％以上、３０質量％未満のインジウムが担持されている、請求項３に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
【請求項５】
前記電極触媒が、ガス拡散電極に担持されている、請求項１又は２に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二酸化炭素還元用電極触媒に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素を触媒で還元し、一酸化炭素、有機酸、アルコール類、及び／又は炭化水素等に変換する技術が注目されている。
【０００３】
二酸化炭素を触媒で還元する方法には、大別して、熱力学的還元、光化学的還元、及び電気化学的還元等がある。
【０００４】
特許文献１には、電気化学的に二酸化炭素を還元する際に用いる電極触媒が開示されている。具体的には、錫がドープされている酸化インジウム（ＩＴＯ）及び／又はアンチモンがドープされている酸化錫（ＡＴＯ）に、金属錫及び／又は二酸化錫が担持されている、電極触媒が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１７３１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示された電極触媒を用いて二酸化炭素を還元すると、比較的高速で、ギ酸を生成することができる。しかし、二酸化炭素をギ酸に還元するときのファラデー効率は５５％以上になるものの、最高値は６６％に留まっていた。
【０００７】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。本開示は、二酸化炭素をギ酸に還元するときのファラデー効率が高い二酸化炭素還元用電極触媒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】
【０００８】
本開示者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本開示の二酸化炭素還元用電極触媒を完成させた。本開示の二酸化炭素還元用電極触媒は、次の態様を含む。
〈態様１〉インジウム及び塩素を少なくとも含有し、かつ、
二酸化炭素を電気化学的に還元する、
二酸化炭素還元用電極触媒。
〈態様２〉前記電極触媒が、モル比で、インジウムに対して、０．５倍以上、３．０倍未満の塩素を含有する、態様１に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
〈態様３〉前記電極触媒が、導電材に担持されている、態様１又は２に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
〈態様４〉前記導電材に対して、５質量％以上、３０質量％未満のインジウムが担持されている、態様３に記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
〈態様５〉前記電極触媒が、ガス拡散電極に担持されている、態様１～４のいずれか一つに記載の二酸化炭素還元用電極触媒。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、インジウム及び塩素を少なくとも含有していることによって、二酸化炭素をギ酸に還元するときのファラデー効率が高い二酸化炭素還元用電極触媒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、電気化学的還元装置の一例について、その概要を模式的に示す説明図である。
図２は、実施例１の試料をＴＥＭ観察したときのＨＡＡＤＦ像である。
図３は、実施例１の試料をＴＥＭ観察したときのＢＦ像である。
図４Ａは、実施例１の試料のＸＰＳスペクトル（Ｉｎ３ｄ２／５）である。
図４Ｂは、実施例１の試料のＸＰＳスペクトル（Ｃｌ２ｐ）である。
図５は、実施例１の試料のＸＲＤパターンである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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