(57)【要約】【課題】目的とする組成の燃料電池用触媒を製造できる方法を提供する。【解決手段】白金及びイットリウムを含む燃料電池用触媒の製造方法であって、導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を水溶液中で混合する混合工程、前記混合工程により得られた混合物に、塩基性条件下で還元剤を添加することにより、当該混合物中の白金成分が還元されてなる白金及び当該混合物中のイットリウム成分由来のイットリウム化合物を含む触媒前駆体を生成する還元工程、並びに、前記還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成する焼成工程からなることを特徴とする、燃料電池用触媒の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金及びイットリウムを含む燃料電池用触媒の製造方法であって、
導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を水溶液中で混合する混合工程、
前記混合工程により得られた混合物に、塩基性条件下で還元剤を添加することにより、当該混合物中の白金成分が還元されてなる白金及び当該混合物中のイットリウム成分由来のイットリウム化合物を含む触媒前駆体を生成する還元工程、並びに、
前記還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成する焼成工程からなることを特徴とする、燃料電池用触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目的とする組成の燃料電池用触媒を製造できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池の電極には、白金を始めとする様々な金属触媒が利用されている。非特許文献１には、酸素還元用白金合金ナノ触媒の安定性及び活性に関する考察が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｓｅｕｎｇ，Ｊ．Ｈ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１９５０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に開示された白金イットリウム合金はスパッタ法により製造されるため、目的とする組成比に調製することが難しく、また、量産性及び生産コストにも問題があると考えられる。
本発明は、上記実状を鑑みて成し遂げられたものであり、所望の組成の燃料電池用触媒を製造できる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】
【０００５】
本発明の燃料電池用触媒の製造方法は、白金及びイットリウムを含む燃料電池用触媒の製造方法であって、導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を水溶液中で混合する混合工程、前記混合工程により得られた混合物に、塩基性条件下で還元剤を添加することにより、当該混合物中の白金成分が還元されてなる白金及び当該混合物中のイットリウム成分由来のイットリウム化合物を含む触媒前駆体を生成する還元工程、並びに、前記還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成する焼成工程からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、焼成工程において水素雰囲気を利用することにより、原料である白金成分及びイットリウム成分をいずれも金属状態（すなわち０価の白金及び０価のイットリウム）まで還元して合金化に供することができ、その結果、目的とする組成比通りの燃料電池用触媒を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の焼成後のＸＲＤスペクトルである。
【図２】実施例１の焼成前後のＸＲＤスペクトルを並べて示した図である。
【図３】実施例１の焼成工程後のＳＴＥＭ画像である。
【図４】図３（ａ）〜（ｃ）中の任意の９点における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。
【図５】実施例１及び比較例２の還元工程後かつ焼成工程前のＳＴＥＭ画像である。
【図６】図５（ａ）〜（ｃ）中の任意の１０点における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。
【図７】比較例２の焼成工程後のＳＴＥＭ画像である。
【図８】図７（ａ）〜（ｃ）中の任意の８点における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の燃料電池用触媒の製造方法は、白金及びイットリウムを含む燃料電池用触媒の製造方法であって、導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を水溶液中で混合する混合工程、前記混合工程により得られた混合物に、塩基性条件下で還元剤を添加することにより、当該混合物中の白金成分が還元されてなる白金及び当該混合物中のイットリウム成分由来のイットリウム化合物を含む触媒前駆体を生成する還元工程、並びに、前記還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成する焼成工程からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、（１）混合工程、（２）還元工程、及び（３）焼成工程を有する。本発明は、必ずしも上記３工程のみに限定されることはなく、上記３工程以外にも、例えば、後述するようなろ過及び洗浄工程、乾燥工程、粉砕工程等を有していてもよい。
以下、上記工程（１）〜（３）及びその他の工程について、順に説明する。
【００１０】
１．混合工程
本工程は、導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を水溶液中で混合する工程である。
本発明の製造方法は、液相法（溶液法）を応用したものである。本工程においては、液相法に使用できる原料混合物を調製する。
本工程に使用できる白金含有溶液は、少なくとも、白金イオン、又は白金錯体等の白金化合物のいずれかの白金成分を活性種として主に含む溶液であれば、特に限定されない。白金含有溶液中の溶媒は特に限定されないが、例えば、水やアルコールが挙げられる。
本工程に使用できるイットリウム含有溶液は、少なくともイットリウムイオン、又はイットリウム錯体等のイットリウム化合物のいずれかのイットリウム成分を活性種として主に含む溶液であれば、特に限定されない。イットリウム含有溶液中の溶媒は特に限定されないが、例えば、水やアルコール等が挙げられる。
【００１１】
本工程に使用できる導電性担体は、カーボン担体であることが好ましい。カーボン担体としては、カーボンブラック、グラファイトカーボン、ＣＮＴ、ＣＮＦ、高結晶カーボン、アセチレンブラック等が例示できる。
本工程に使用できる水溶液は、アルコール水溶液が好ましい。
導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液を混合する順番は特に限定されない。
また、導電性担体、白金含有溶液、及びイットリウム含有溶液の混合比は、目的とする燃料電池用触媒の組成比に合わせて調節することができる。ＰｔＹ混合物の相図（例えば、ＮＩＭＳデータベース掲載のＰｔ−Ｙ相図等）より、ＰｔとＹの組成比を任意で設定したとしても、複合化に支障はないことが確認されている。
【００１２】
以下、本工程の一実施形態について説明する。なお、本工程は必ずしも下記実施形態のみに限定されるものではない。
まず、蒸留水等の分散媒、及び導電性担体を混合し、当該混合物を攪拌する。得られた混合物に、さらに白金含有溶液及びイットリウム含有溶液を加え、原料混合物を調製する。
【００１３】
２．還元工程
本工程は、上記混合工程により得られた混合物に、塩基性条件下で還元剤を添加することにより、白金及びイットリウム化合物を含む触媒前駆体を生成する工程である。ここでいう白金とは、混合工程により得られた混合物中の白金成分が還元されてなるものである。また、ここでいうイットリウム化合物とは、当該混合物中のイットリウム成分に由来するものである。
本工程においては、塩基性条件下で白金成分を白金へと還元しかつイットリウム化合物を生成させることが主な特徴の１つである。
イットリウムに係るプールベ・ダイアグラム（Ｐｏｕｒｂａｉｘ  Ｄｉａｇｒａｍ）からも分かる通り、イットリウムは、酸性条件下及び中性条件下では酸化還元電位が低いため、固体として析出しにくい（すなわち、イオン化しやすい）。しかし、イットリウムは塩基性条件下ではＹ（ＯＨ）３として析出することが知られている。
したがって、本工程においては、還元剤により白金含有溶液中の白金成分（白金イオン又は白金化合物）を白金金属へ還元すると共に、塩基性条件下でイットリウムを水酸化物として析出させることによって、白金（Ｐｔ）とイットリウム水酸化物（Ｙ（ＯＨ）３）の混合物（すなわち触媒前駆体）を得る。続く焼成工程において、触媒前駆体中のイットリウム水酸化物をイットリウムへと熱還元し、さらに白金とイットリウムを複合化することにより、目的とする燃料電池用触媒が得られる。
【００１４】
還元剤としては、白金イオン又は白金化合物を白金金属へと還元できる還元力を有するものであると共に、塩基性を有するものであることが好ましい。このように十分強い還元力及び塩基性を有する還元剤としては、例えばＮａＢＨ４が挙げられる。
なお、反応混合物中の塩基性条件を担保するため、還元剤と共に塩基を加えてもよい。
【００１５】
以下、本工程の一実施形態について説明する。なお、本工程は必ずしも下記実施形態のみに限定されるものではない。
まず、混合工程により得られた混合物に、還元剤を混合し攪拌する。当該還元剤は塩基を兼ねるため、白金成分から白金金属が生成すると共に、イットリウム成分からイットリウム水酸化物（Ｙ（ＯＨ）３）が生成する。
【００１６】
還元工程後かつ焼成工程前に、触媒前駆体に対しろ過及び洗浄工程、乾燥工程、並びに粉砕工程を行ってもよい。
触媒前駆体のろ過及び洗浄は、得られた触媒前駆体の組成を損なうことなく、不純物を除去できる方法であれば特に限定されない。ろ過及び洗浄の例としては、水などを用いて吸引ろ過をする方法が挙げられる。
触媒前駆体の乾燥は、溶媒等を除去できる方法であれば特に限定されない。当該乾燥の例としては、乾燥炉で６０〜８０℃の温度条件にて１〜１２時間乾燥させるという方法が挙げられる。
触媒前駆体の粉砕は、後述する焼成工程において触媒前駆体が満遍なく焼成されるように、固体の塊を粉砕できる方法であれば特に限定されない。当該粉砕の例としては、乳鉢やすり鉢を使用する例が挙げられる。
【００１７】
３．焼成工程
本工程は、上記還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成する工程である。本工程により、イットリウム化合物（主にイットリウム水酸化物）をイットリウムに熱還元すると共に、白金とイットリウムとを複合化することにより、目的とする組成の燃料電池用触媒が得られる。
本工程においては、水素雰囲気下において焼成することが主な特徴の１つである。水素雰囲気下で高温を付与することにより、白金金属及び０価のイットリウムを互いに固溶させることができ、均質な白金−イットリウム複合体を得ることができる。
焼成温度は、通常６００℃以上１，０００℃以下であり、好適には６５０℃以上９００℃以下であり、より好適には７００℃以上８００℃以下である。焼成温度が６００℃未満である場合には、焼成が十分進行せず、白金−イットリウム複合体の均質な合成が難しい。焼成温度が１，０００℃を超える場合には、焼成が進行し過ぎる結果、副反応が生じてしまい、得られる燃料電池用触媒内に不純物が生じる。
【００１８】
以下、本工程の一実施形態について説明する。なお、本工程は必ずしも下記実施形態のみに限定されるものではない。
まず、ろ過、洗浄、乾燥、及び粉砕を経た触媒前駆体粉末を、水素雰囲気下かつ６００℃以上１，０００℃以下の温度条件下で焼成することにより、イットリウム水酸化物（Ｙ（ＯＨ）３）をイットリウム（Ｙ）へと還元すると共に、還元後のＹとＰｔとを複合化させる。
【００１９】
イットリウム等の希土類は、その還元電位の低さのため金属と複合体粒子を形成することが困難である。そのため、金属とイットリウムとの複合体の合成例は、スパッタ法を用いたものしか知られていない。したがって、金属とイットリウムとの複合体の従来の合成法は、量産性及び生産コストに問題がある。
しかし、本発明に係る製造方法においては、白金を還元する工程においてイットリウムをイットリウム水酸化物に変換し、続く焼成工程において熱還元によりイットリウムを生成し、かつ水素雰囲気下で白金及びイットリウムを固溶化することによって、白金−イットリウム複合体を含む燃料電池用触媒を効率よく製造することができる。
また、得られた燃料電池用触媒は、後述する実施例に示すように、従来の白金担持カーボンよりも活性が高く、かつ耐久性に優れる。これは、イットリウムとの複合化により白金の格子定数が増加したことや、燃料電池用触媒中に含まれるイットリウム酸化物の影響により白金の耐溶出性等が向上したことによるものと考えられる。
【実施例】
【００２０】
以下に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、この実施例のみに限定されるものではない。
【００２１】
１．燃料電池用触媒の製造
［実施例１］
１−１．混合工程
まず、蒸留水１７５ｇ、エタノール６．６６ｇ、及びカーボンブラック（商品名：Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ）１．２０ｇを混合し、攪拌した後、これに白金含有溶液３．４９ｇ及びイットリウム含有溶液０．１９６３ｇをさらに加えて攪拌し、混合物を調製した。
【００２２】
１−２．還元工程
次に、蒸留水７００ｇ及びＮａＢＨ４０．３４８ｇを混合し、還元剤を調製した。
混合工程により得られた混合物に、上記還元剤を混合し、３０分間攪拌した。この操作により、混合物中の白金成分が０価の白金まで還元されると共に、ＮａＢＨ４は塩基性化合物でもあるため、混合物中のイットリウム成分からイットリウム水酸化物（Ｙ（ＯＨ）３）が生成される。
３０分後、ろ過をして得られたろ物を、６０℃の蒸留水により洗浄した後、乾燥炉にて８０℃の温度条件下で乾燥し、混合物中の水及びエタノールを除去した。得られた乾燥固体をすり鉢で破砕し、触媒前駆体を得た。
【００２３】
１−３．焼成工程
還元工程により得られた触媒前駆体を、水素雰囲気下かつ７００℃の温度条件下で焼成することにより、イットリウム水酸化物（Ｙ（ＯＨ）３）をイットリウム（Ｙ）へと還元すると共に、還元後のＹとＰｔとを複合化させ、実施例１の燃料電池用触媒を製造した。
【００２４】
［比較例１］
実施例１の混合工程においてイットリウム含有溶液を使用しなかったこと、及び焼成工程において水素雰囲気の替わりにアルゴン雰囲気を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の燃料電池用触媒を製造した。
【００２５】
［比較例２］
実施例１の焼成工程において水素雰囲気の替わりにアルゴン雰囲気を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の燃料電池用触媒を製造した。
【００２６】
２．燃料電池用触媒の構造解析
２−１．ＸＲＤ分析
実施例１、比較例１、及び比較例２の燃料電池用触媒について、焼成前後の化学構造をＸ線回折法（Ｘ‐ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：ＸＲＤ）により調べた。
下記表１は、組成及び焼成雰囲気と併せて、ＸＲＤにより求められた焼成前後の平均粒径をまとめた表である。
【００２７】
【表１】
2015185428.tif 000003
【００２８】
上記表１より、比較例１（組成：Ｐｔ／Ｃ）は、焼成により平均粒径が１．８倍も増大したのに対し、実施例１及び比較例２（組成：ＰｔＹ／Ｃ）は、焼成による平均粒径の増大が１．５倍程度に収まった。また、Ｐｔ／ＣよりもＰｔＹ／Ｃの方が、原料の平均粒径が小さい。したがって、イットリウムを含む実施例１及び比較例２の方が、イットリウムを含まない比較例１よりも、焼成後もより細かい粒径を維持できることが分かる。
【００２９】
図１は、実施例１の焼成後のＸＲＤスペクトルであり、図２は、実施例１の焼成前後のＸＲＤスペクトルを並べて示した図である。図２は、上段に焼成後のＸＲＤスペクトルを、下段に焼成前のＸＲＤスペクトルを、それぞれ示す。また、図１及び図２中の矢印は、Ｙ２Ｏ３の回折ピークを示すものである。
図１及び図２から分かる通り、焼成によりＹ２Ｏ３（２θ＝２９°）も生成したことが明らかとなった。
【００３０】
下記表２は、実施例１の燃料電池用触媒及び白金におけるＰｔ［１１１］面由来のピーク位置（２θ）をまとめた表である。下記表２中、実施例１の２θは、図１より求めたものである。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
上記表２より、実施例１におけるＰｔＹの２θは、Ｐｔよりも低角度側ヘシフトしていることが分かる。白金の原子半径は１．３０Åであるのに対し、イットリウムの原子半径は１．６２Åであることから鑑みるに、実施例１における低角度側ヘのシフトは、白金よりも原子半径の大きいイットリウムが白金粒子内に入り込み、格子定数が大きくなったことに由来するものと考えられる。
【００３３】
２−２．ＩＣＰ−ＡＥＳ分析
実施例１の燃料電池用触媒について、誘導結合プラズマ発光分光分析法（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ａｔｏｍｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＩＣＰ−ＡＥＳ）により、白金とイットリウムの組成比及び担持密度を測定した。下記表３は、白金とイットリウムの組成比及び担持密度について、原料混合比からの予測値及びＩＣＰ−ＡＥＳ分析による測定値をまとめた表である。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
上記表３より、予測値と測定値のずれについては、白金の組成比が２％、イットリウムの組成比が６％、白金の担持密度が１０％、イットリウムの担持密度が１９％に留まった。よって、従来と比較して、ほぼ狙いどおりの白金−イットリウム複合粒子を製造できたことが分かる。
【００３６】
２−３．ＳＴＥＭ分析
実施例１及び比較例２の燃料電池用触媒について、焼成前後の化学構造を、走査型透過電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＴＥＭ）により観察した。
【００３７】
図５（ａ）〜（ｃ）は、実施例１及び比較例２の還元工程後かつ焼成工程前のＳＴＥＭ画像である。また、図６は、図５（ａ）〜（ｃ）中の任意の１０点（１０−１〜１０−１０）における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。図６中に灰色で示す領域は白金の占める組成を、黒色で示す領域はイットリウムの占める組成を、それぞれ示す。また、図６中の太い破線は、目的とする組成比（Ｐｔ：Ｙ＝７５ａｔｏｍ％：２５ａｔｏｍ％）を示す。
図５（ａ）〜（ｃ）には、２〜３ｎｍの微粒子の他に、ミクロンオーダーの粗大な粒子も確認できる。この粗大粒子は、イットリア又はイットリウム水酸化物であると推察される。還元後かつ焼成前の段階では、目的とする白金イットリウム複合粒子は十分に生成していないと考えられる。また、図６より、焼成前の混合物においては、白金とイットリウムの組成比の範囲がＰｔ：Ｙ＝１００ａｔｏｍ％：０ａｔｏｍ％〜１２ａｔｏｍ％：８８ａｔｏｍ％と幅広く、当該組成比が混合物内でもばらついており、さらに目的とする組成比（Ｐｔ：Ｙ＝７５ａｔｏｍ％：２５ａｔｏｍ％）から遠いことが分かる。
【００３８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、比較例２の焼成工程後のＳＴＥＭ画像である。また、図８は、図７（ａ）〜（ｃ）中の任意の８点（１１−１〜１１−８）における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。図８中に灰色で示す領域、黒色で示す領域、及び太い破線については、いずれも図６と同様である。
図７（ａ）〜（ｃ）には、２〜３ｎｍの微粒子の他に、依然としてミクロンオーダーの粗大な粒子が残っていることが確認できる。この粗大粒子は、図５（ａ）〜（ｃ）において観察されるものと同様に、イットリア又はイットリウム水酸化物であると推察される。また、図８より、焼成後の混合物においても、白金とイットリウムの組成比の範囲がＰｔ：Ｙ＝９５ａｔｏｍ％：５ａｔｏｍ％〜１ａｔｏｍ％：９９ａｔｏｍ％とばらつき、当該組成比が混合物内で依然として偏っており、さらに目的とする組成比（Ｐｔ：Ｙ＝７５ａｔｏｍ％：２５ａｔｏｍ％）からより遠くなっていることが分かる。
【００３９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、実施例１の焼成工程後のＳＴＥＭ画像である。また、図４は、図３（ａ）〜（ｃ）中の任意の９点（１〜９）における白金とイットリウムの組成比を示したグラフである。図４中に灰色で示す領域、黒色で示す領域、及び太い破線については、いずれも図６と同様である。
図３（ａ）〜（ｃ）には、２〜３ｎｍの微粒子は観察されるものの、ミクロンオーダーの粗大な粒子は見られない。したがって、図５（ａ）〜（ｃ）や図７（ａ）〜（ｃ）に見られたようなイットリア又はイットリウム水酸化物は消失したと考えられる。また、図４より、焼成後の混合物においては、白金とイットリウムの組成比の範囲がＰｔ：Ｙ＝８５ａｔｏｍ％：１５ａｔｏｍ％〜５５ａｔｏｍ％：４５ａｔｏｍ％と狭くなっており、かつ目的とする組成比（Ｐｔ：Ｙ＝７５ａｔｏｍ％：２５ａｔｏｍ％）により近くなっている。
【００４０】
３．燃料電池用触媒の活性評価
実施例１及び比較例２の燃料電池用触媒について、回転ディスク電極法（Ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｄｉｓｋ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：ＲＤＥ）により、触媒活性を調べた。
【００４１】
測定用の回転ディスク電極（ＲＤＥ）を調製した。まず、燃料電池用触媒、水、及びエタノールを混合し、超音波分散機を用いて分散媒中に燃料電池用触媒を分散させた。次に、グラッシーカーボン製ＲＤＥ上に得られた分散液２０μＬをマイクロシリンジで滴下した後、ＲＤＥを室温で乾燥させた。乾燥後のＲＤＥにナフィオン（商品名）溶液を５μＬ滴下し、さらにＲＤＥを室温で乾燥させて、これを触媒活性評価に用いた。
測定装置の概要は以下の通りである。
回転ディスク電極装置：東陽テクニカ社製１４７０Ｅ
参照極：水素電極（ＲＨＥ）
作用極：上記調整後のＲＤＥ
対極：白金電極
電解液：０．１Ｍ  ＨＣｌＯ４水溶液
【００４２】
測定手順は以下の通りである。まず、上記測定装置において温度調節をした後、クリーニング処理を行って作用極表面の不純物を除去した。次に、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）、及びリニアスイープボルタンメトリー（ＬＳＶ）を実施した。各測定条件は下記表４に示す通りである。
【００４３】
【表４】
2015185428.tif 000006
ＣＶ：０．０５〜０．４Ｖ（ｖｓ．ＲＨＥ）の通電量より白金電気化学表面積（ＥＣＳＡ：ｍ２／ｇ−Ｐｔ）を測定した。
ＬＳＶ：酸素還元反応（ＯＲＲ）に対する活性評価を行った。
【００４４】
Ｋｏｕｔｅｃｋｙ−Ｌｅｖｉｃｈの式（１）を用いて触媒活性を示す活性化支配電流ｉｋ（ｍＡ）を求めた。
１／ｉ＝１／ｉｋ＋１／ｉＬ    式（１）
（上記式（１）中、ｉＬは拡散限界電流値（ｍＡ）、ｉは０．９Ｖ（ｖｓ．ＲＨＥ）における電流値（ｍＡ）を示す）
０．９Ｖ（ｖｓ．ＲＨＥ）における１／ｉとω−１／２（ωは電極回転数）との関係をプロットし、得られたグラフのω−１／２→０（ω→∞）の切片よりｉｋを求めた。求めたｉｋを、ＲＤＥ上に塗布した触媒量（ｇ）により除することによって、単位質量当たりの触媒活性（Ａ／ｇ−Ｐｔ）を算出した。
【００４５】
同様の触媒活性評価を、耐久試験後の燃料電池用触媒についても行った。ここで、耐久試験とは、実施例１及び比較例１の燃料電池用触媒を、０．４〜１．２Ｖ（ｖｓ．ＲＨＥ）の範囲内で掃引速度２００ｍＶ／ｓｅｃにより繰り返し電位を掃引する試験を指す。
下記表５は、組成及び焼成雰囲気と併せて、初期及び耐久試験後の触媒活性（Ａ／ｇ−Ｐｔ）及び活性維持率（％）をまとめた表である。ここで、初期の触媒活性とは、耐久試験を経ずに測定した触媒活性を指す。また、活性維持率とは、耐久試験後の触媒活性を初期の触媒活性で除して１００を乗じた値（％）である。
【００４６】
【表５】
2015185428.tif 000007
【００４７】
上記表５より、実施例１の初期の触媒活性は、比較例１の２．２倍であり、耐久試験後の触媒活性に至っては、比較例１の３．３倍にもなることが分かる。この結果及び上記構造解析の結果から、白金がイットリウムと満遍なく複合化し、かつ白金の格子定数が増大したことにより、高い活性が得られたものと考えられる。
また、上記表５より、実施例１の活性維持率は、比較例１よりも１０％も高い。この結果から、おそらく実施例１の燃料電池用触媒においては、上記図１のＸＲＤスペクトルにおいて観測されたＹ２Ｏ３の影響により白金の耐溶出性等が向上したため、それに伴い触媒の耐久性も向上したと考えられる。
【図１】
2015185428.tif 000008
【図２】
2015185428.tif 000009
【図３】
2015185428.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015185428.tif 000014
【図８】
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