【手続補正書】
【提出日】平成23年3月16日(2011.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
ナノ粒子ＴｉＣを担持した実施例７（表３）の触媒の性能によって図示されているように、実施例７の触媒材料を含む燃料電池は、５０時間稼動後、０．６Ｖにて約０．０１５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１００％以上；１００時間稼動後、０．６Ｖにて約０．０１５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１００％以上；あるいは８００時間稼動後、０．６Ｖにて約０．０１５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１００％以上；を生成できた。このため、約５０時間後、０．６Ｖにて約０．０１５５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１１８％が生じ、約１００時間後、０．６Ｖにて約０．０１５５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１１３％が生じ、約８００時間後、０．６Ｖにて約０．０１５５Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１１４％が生じた。この性能は、表３の実施例５のデータの炭素担持した触媒の性能と比較することができ、この同一期間にわたる性能低下が明らかになった。実施例５の触媒の場合、約５０時間後、０．６Ｖにて０．０８３７Ａ／ｃｍ２の初期電流の約２６％が生じ、約１００時間後、０．６Ｖにて０．０８３７Ａ／ｃｍ２の初期電流の約１４％が生じた。高減衰率ゆえに、試験は８００時間未満で中止した。
本出願では、以下の態様が提供される。
１．  ａ）ニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物の少なくとも１種、及び遷移金属塩の少なくとも１種を含む混合物を、実質的な不活性雰囲気下にて熱分解して、金属含有ポリマーを形成する工程と；及びｂ）前記金属含有ポリマーを窒素含有活性剤の存在下で加熱することによって活性化して、金属含有燃料電池カソード触媒を形成する工程と；からなる、燃料電池カソード触媒の製造方法。
２．  ｃ）前記金属含有燃料電池カソード触媒を金属除去剤で洗浄して、洗浄済み燃料電池カソード触媒を形成する工程、を更に含む、態様１に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
３．  前記洗浄済み燃料電池カソード触媒が遷移金属を実質的に含まない、態様２に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
４．  前記少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物及び前記少なくとも１種の遷移金属塩が、熱分解前に均質に混合される、態様１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
５．  少なくとも約１７５℃の第１の温度まで加熱することによって前記熱分解工程が生じ、少なくとも約３５０℃の第２の温度まで加熱することによって前記活性化工程が生じる、態様１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
６．  揮発性副生成物の発生が実質的に停止するまで前記熱分解工程を続ける、態様１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
７．  前記活性化工程が無水条件下にて実施される、態様１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
８．  前記少なくとも１種の遷移金属塩が、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）の無水塩、又はこれらの任意の組み合わせから選択される、態様１〜７のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
９．  前記少なくとも１種の遷移金属塩が、金属塩化物、金属臭化物、金属ヨウ化物、金属フッ化物、金属酢酸塩、金属硝酸塩、金属亜硝酸塩、金属炭酸塩、金属シアン化物、金属水酸化物、金属リン酸塩、金属亜リン酸塩、金属亜硫酸塩、金属硫酸塩、又はこれらの任意の組み合わせから選択される、態様１〜８のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１０．  前記少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物が、２−ニトロアニリン、３−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン、２−メチル−３−ニトロアニリン、２−メチル−４−ニトロアニリン、２−メチル−５−ニトロアニリン、２−メチル−６−ニトロアニリン、４−メチル−２−ニトロアニリン、４−エチル−２−ニトロアニリン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、２−メチル−４−ニトロアニリン、２−アミノ−４−ニトロフェノール、３−メチル−４−ニトロフェノール、２−アミノ−４−ニトロトルエン、２−アミノ−４−クロロ−５−ニトロトルエン、２，６−ジクロロ−４−ニトロアニリン、２，６−ジブロモ−４−ニトロアニリン、４，５−ジクロロ−２−ニトロアニリン、４−（ベンジルオキシ）−５−ブロモ−２−ニトロアニリン、４−（ｔ−ブチル）−３−ニトロアニリン、４−ベンジルオキシ−２−ニトロアニリン、４−メトキシ−３−ニトロアニリン、５−ブロモ−４−メチル−２−ニトロアニリン５−クロロ−２−メトキシ−４−ニトロアニリン、５−エトキシ−４−フルオロ−２−ニトロアニリン、５−ニトロ−１−ナフチルアミン、２−アミノ−７−ニトロフルオレン、４−ニトロフタルイミド、２−アミノ−５−ニトロピリジン、又はこれらの任意の組み合わせ、から選択される、態様１〜９のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１１．  前記混合物中の、前記少なくとも１種の遷移金属塩対前記少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物の重量比が、約１０：１〜約１：１０である、態様１〜１０のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１２．  前記混合物が、ヘマトポルフィリン二水素クロライド、ポルフィリン、プロトポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラキス（１−メチル−４−ピリジニオ）ポルフィリンテトラ（ｐ−トルエンスルホネート）、５，１０，１５，２０−テトラキス（４−トリメチルアンモニオフェニル）ポルフィリンテトラ（ｐ−トルエンスルホネート）、メソ−テトラ（Ｎ−メチル−４−ピリジル）ポルフィリン鉄、４−（４−ニトロフェニルアゾ）カテコール、４−（４−ニトロフェニルアゾ）−１−ナフトール、４−（４−ニトロフェニルアゾ）レゾルシノール、５−ニトロ−１，１０−フェナントロリン、ジアミノマレオニトリル及びその誘導体、１−（４−ニトロフェニル）−１Ｈ−イミダゾール、１−（４−ニトロフェニル）−１Ｈ−ピロール、１−（４−ニトロフェニル）−３−ピロリジノ−２−ピラゾリン−５−オン、１−（４−ニトロフェニル）グリセロール、１−（４−ニトロフェニル）ピペラジン、これらの任意の遷移金属錯体、又はこれらの任意の組み合わせから選択される少なくとも１種の補助的窒素含有化合物を更に含む、態様１〜１１のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１３．  前記熱分解工程がプロトン酸の実質的不存在下にて生じる、態様１〜１２のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１４．  前記混合物が少なくとも１種のナノ粒子基材を更に含み、かつ前記燃料電池カソード触媒が担持された燃料電池カソード触媒である、態様１〜１３のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１５．  ｃ）前記金属含有の担持された燃料電池カソード触媒を金属除去剤で洗浄して、洗浄済みの担持された燃料電池カソード触媒を形成する工程、を更に含む、態様１４に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１６．  前記洗浄済みの担持された燃料電池カソード触媒が遷移金属を実質的に含まない、態様１５に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１７．  前記少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物、前記少なくとも１種の遷移金属塩、及び前記少なくとも１種のナノ粒子基材が、熱分解前に均質に混合される、態様１４〜１６のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１８．  前記混合物中の、前記少なくとも１種の遷移金属塩対前記少なくとも１種のナノ粒子基材の重量比が、約１０：１〜約１：１０である、態様１４〜１７のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
１９．  前記少なくとも１種のナノ粒子基材が、ａ）炭素；又はｂ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、若しくはＳｉの２元若しくは３元の炭化物、窒化物、若しくはシリサイド、又はこれらの任意の組み合わせ；又はｃ）ａ）及びｂ）の任意の組み合わせから選択される、態様１４〜１８のいずれか一項に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
２０．  前記少なくとも１種のナノ粒子基材がＴｉ、Ｔａ、若しくはＷ、又はこれらの任意の組み合わせの炭化物、シリサイド、若しくは窒化物から選択される、態様１４〜１９のいずれか一項に記載の担持された燃料電池カソード触媒の製造方法。
２１．  少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物及び少なくとも１種の遷移金属塩を含む混合物の熱分解生成物を含む燃料電池カソード触媒であって、熱分解は、実質的な不活性雰囲気下にて生じ；前記熱分解生成物は、窒素含有活性剤の存在下で加熱することによって活性化し；かつ前記熱分解生成物は金属除去剤で洗浄される、燃料電池カソード触媒。
２２．  少なくとも１種のニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物、少なくとも１種の遷移金属塩、及び少なくとも１種のナノ粒子基材を含む混合物の熱分解生成物を含む、担持された燃料電池カソード触媒であって、ここで、熱分解は、実質的な不活性雰囲気下にて生じ；前記熱分解生成物は、窒素含有活性剤の存在下で加熱することによって活性化し；かつ前記活性化熱分解生成物は金属除去剤で洗浄される、燃料電池カソード触媒。
２３．  態様２１に記載の燃料電池カソード触媒又は態様２２に記載の担持された燃料電池カソード触媒を含む、燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ニトロ含有、アミノ含有芳香族化合物の少なくとも１種、及び遷移金属塩の少なくとも１種を含む混合物を重合して、金属含有ポリマーを形成する工程と；及び
ｂ）前記金属含有ポリマーを窒素含有活性剤の存在下で加熱することによって前記金属含有ポリマーを熱活性化して、金属を含有し、燃料電池カソード触媒の金属含有量と無関係な強い触媒機能を提供する、高度窒素化炭素燃料電池カソード触媒を形成する工程と；
からなる、高度窒素化炭素燃料電池カソード触媒の製造方法。
【請求項２】
前記混合物が少なくとも１種のナノ粒子基材を更に含み、かつ前記燃料電池カソード触媒が担持された燃料電池カソード触媒である、請求項１に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。
【請求項３】
前記少なくとも１種のナノ粒子基材を含む材料が、
ａ）炭素；又は
ｂ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ、若しくはＳｉの２元若しくは３元の炭化物、窒化物、若しくはシリサイド、又はこれらの任意の組み合わせ；又は
ｃ）ａ）及びｂ）の任意の組み合わせ
から選択される、請求項1又は２に記載の燃料電池カソード触媒の製造方法。