(57)【要約】【課題】気泡の成長を抑制することができ、ノイズを低減できるＸ線吸収微細構造測定方法を提供すること。【解決手段】  液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法において、支持層２と電極触媒層３とを備えるサンプルシート１を製造し、ケース５と、凹部１５を備えるカーボン板６と、シール部材７と、蓋シート８と、窓付板部材９とを備えるＸ線吸収微細構造測定用セル４を用意し、凹部１５にサンプルシート１を収容し、ケース５にシール部材７を積層し、シール部材７に蓋シート８を積層し、蓋シート８に窓付板部材９を積層し、ケース５内に液体燃料を充填するとともに、電極触媒層３にカーボン板６を介して通電し、電極触媒層３が通電された状態において電極触媒層３をＸ線吸収微細構造測定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法であって、
（１）
電気伝導性を有する支持層と、
前記支持層の表面全体に積層される電極触媒層と
を備えるサンプルシートを製造するサンプル製造工程、
（２）
液体燃料が充填されるケースと、
前記ケースの上に配置され、前記サンプルシートを収容するための凹部が備えられるとともに、前記電極触媒層に通電するためのカーボン板と、
前記凹部に前記サンプルシートの端部を押圧するためのシール部材と、
前記シール部材の上に配置され、前記サンプルシートの表面に液体燃料を保持するための蓋シートと、
前記蓋シートの上に配置され、厚み方向に投影した投影面において前記サンプルシートと少なくとも一部が重複する窓を備える窓付板部材と、
を備えるＸ線吸収微細構造測定用セルを用意するセル準備工程、
（３）
前記ケースの上に配置される前記カーボン板の前記凹部に前記サンプルシートを収容し、
前記ケースの上に前記シール部材を配置して、前記サンプルシートの端部の少なくとも一部を前記シール部材により押圧し、前記サンプルシートを前記カーボン板に固定し、
前記シール部材の上に前記蓋シートを配置し、
前記蓋シートの上に前記窓付板部材を配置する組付工程、
（４）
前記ケース内に前記液体燃料を充填するとともに、
前記サンプルシートの前記電極触媒層に前記カーボン板を介して通電する通電工程、
（５）
前記電極触媒層が通電された状態において、前記電極触媒層をＸ線吸収微細構造測定する測定工程
を備えることを特徴とする、Ｘ線吸収微細構造測定方法。
【請求項２】
液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法であって、
（１）
電気伝導性を有する支持層と、
前記支持層の端部の少なくとも一部が露出するように、前記支持層の表面に積層される電極触媒層と
を備えるサンプルシートを製造するサンプル製造工程、
（２）
液体燃料が充填されるケースと、
前記ケースの上に配置され、前記支持層を収容するための凹部が備えられるとともに、前記電極触媒層に通電するためのカーボン板と、
前記凹部に前記サンプルシートの端部を押圧するためのシール部材と、
前記シール部材の上に配置され、前記サンプルシートの表面に液体燃料を保持するための蓋シートと、
前記蓋シートの上に配置され、厚み方向に投影した投影面において前記サンプルシートと少なくとも一部が重複する窓を備える窓付板部材と
を備えるＸ線吸収微細構造測定用セルを用意するセル準備工程、
（３）
前記ケースの上に配置される前記カーボン板の前記凹部に前記サンプルシートを収容し、
前記ケースの上に前記シール部材を配置して、前記電極触媒層から露出された前記支持層の端部を前記シール部材により押圧し、前記サンプルシートを前記カーボン板に固定し、
前記シール部材の上に前記蓋シートを配置し、
前記蓋シートの上に前記窓付板部材を配置する組付工程、
（４）
前記ケース内に前記液体燃料を充填するとともに、
前記サンプルシートの前記電極触媒層に前記カーボン板を介して通電する通電工程、
（５）
前記電極触媒層が通電された状態において、前記電極触媒層をＸ線吸収微細構造測定する測定工程
を備えることを特徴とする、Ｘ線吸収微細構造測定方法。
【請求項３】
前記カーボン板の前記凹部には、さらに、
前記カーボン板の厚み方向に投影した投影面において前記電極触媒層と重複する第２凹部が形成されており、
前記通電工程において、前記第２凹部には、液体燃料が充填される
ことを特徴とする、請求項２に記載のＸ線吸収微細構造測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線吸収微細構造測定方法に関し、詳しくは、液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などに搭載される燃料電池として、メタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジンなどの液体燃料を使用する固体高分子形の燃料電池（固体高分子形燃料電池）が知られている。
【０００３】
このような燃料電池は、例えば、固体高分子膜からなる電解質膜と、電解質膜の一方面に形成される燃料側電極（アノード触媒）と、電解質膜の他方面に形成される酸素側電極（カソード触媒）とを一体的に有する膜電極接合体を備えている。そして、このような燃料電池では、燃料側電極に液体燃料が供給されるとともに、酸素側電極に空気が供給されることによって、燃料側電極−酸素側電極間に起電力が発生する。
【０００４】
一方、燃料電池においては、使用に伴ってアノード触媒および／またはカソード触媒が劣化する場合がある。
【０００５】
そこで、耐久性の向上を図る観点などから、触媒の劣化メカニズムの解明が求められており、その手法として、例えば、燃料電池触媒を通電状態でＸ線吸収微細構造測定する方法などが、提案されている（例えば、非特許文献１（図３）参照）。
【０００６】
このような方法では、燃料電池触媒は、例えば、以下に示すように、サンプルシートとして調製され、そのサンプルシートが従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルに固定され、Ｘ線吸収微細構造測定に供される。
【０００７】
図１に、サンプルシートの斜視図を示す。また、図２に、従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルの斜視図を示し、図３に、図２に示す従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルの分解斜視図を示し、図４に、図２に示す従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルのＡ−Ａ断面図を示す。
【０００８】
図１において、サンプルシート１０１は、電気伝導性を有する短冊状の支持層１０２と、支持層１０２の表面全体に積層される電極触媒層１０３とを備えている。
【０００９】
また、図２〜図４において、従来型Ｘ線吸収微細構造測定セル１０４は、液体燃料が充填されるケース１０５と、ケース１０５の上に配置され、サンプルシート１０１が載置されるカーボン板１０６と、サンプルシート１０１を固定する１つのシール部材１０７と、ケース１０５に蓋をするための蓋シート１０８および窓付板部材１０９とを備えている。なお、図２において、シール部材１０７、蓋シート１０８および窓付板部材１０９は、破線で示されている。
【００１０】
このような従来型Ｘ線吸収微細構造測定セル１０４では、図２に示すように、ケース１０５に対してカーボン板１０６が固定されており、そのカーボン板１０６に、サンプルシート１０１が載置される。
【００１１】
そして、ケース１０５、シール部材１０７、蓋シート１０８および窓付板部材１０９が順次重ねられ、図示しない締結部材により締結される。
【００１２】
その結果、図４が参照されるように、サンプルシート１０１の長手方向両端部が、シール部材１０７の凸部１１１によって、カーボン板１０６に対して押圧される。
【００１３】
その後、この方法では、液体燃料を、図示しない供給口からケース１０５に供給する。これにより、液体燃料を、電極触媒層１０３の表面と、蓋シート１０８の裏面との間に滞留させる。また、これとともに、カーボン板１０６に電流を与え、カーボン板１０６および支持層１０２を介して、電極触媒層１０３に通電する。
【００１４】
そして、電極触媒層１０３が通電された状態において、蓋部材１０８の窓１１０からＸ線を電極触媒層１０３に照射し、Ｘ線吸収微細構造測定する。
【００１５】
このとき、電極触媒層１０３が通電されることによって、電極触媒層１０３から気泡が発生するが、気泡は、通常、蓋シート１０８と窓付板部材１０９との隙間から外部に放出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】遂に成功した燃料電池触媒のリアルタイム解析  −  燃料電池車実現に向けてメカニズム解明−（プレスリリース）２００７年０３月１９日公開  ［ｏｎｌｉｎｅ］、［２０１５年９月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2007/070319-2/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上記したＸ線吸収微細構造測定方法においては、電極触媒層１０３から生じた気泡が、蓋シート１０８の裏面に貼り付き、成長する場合があり、また、成長した気泡が蓋シート１０８と窓付板部材１０９との間から外部に放出されると、蓋シート１０８にうねりが生じ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じるという不具合がある。
【００１８】
本発明の目的は、気泡の成長を抑制することができ、ノイズを低減できるＸ線吸収微細構造測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、
［１］液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法であって、
（１）
電気伝導性を有する支持層と、
前記支持層の表面全体に積層される電極触媒層と
を備えるサンプルシートを製造するサンプル製造工程、
（２）
液体燃料が充填されるケースと、
前記ケースの上に配置され、前記サンプルシートを収容するための凹部が備えられるとともに、前記電極触媒層に通電するためのカーボン板と、
前記凹部に前記サンプルシートの端部を押圧するためのシール部材と、
前記シール部材の上に配置され、前記サンプルシートの表面に液体燃料を保持するための蓋シートと、
前記蓋シートの上に配置され、厚み方向に投影した投影面において前記サンプルシートと少なくとも一部が重複する窓を備える窓付板部材と、
を備えるＸ線吸収微細構造測定用セルを用意するセル準備工程、
（３）
前記ケースの上に配置される前記カーボン板の前記凹部に前記サンプルシートを収容し、
前記ケースの上に前記シール部材を配置して、前記サンプルシートの端部の少なくとも一部を前記シール部材により押圧し、前記サンプルシートを前記カーボン板に固定し、
前記シール部材の上に前記蓋シートを配置し、
前記蓋シートの上に前記窓付板部材を配置する組付工程、
（４）
前記ケース内に前記液体燃料を充填するとともに、
前記サンプルシートの前記電極触媒層に前記カーボン板を介して通電する通電工程、
（５）
前記電極触媒層が通電された状態において、前記電極触媒層をＸ線吸収微細構造測定する測定工程
を備えることを特徴とする、Ｘ線吸収微細構造測定方法、
［２］液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するためのＸ線吸収微細構造測定方法であって、
（１）
電気伝導性を有する支持層と、
前記支持層の端部の少なくとも一部が露出するように、前記支持層の表面に積層される電極触媒層と
を備えるサンプルシートを製造するサンプル製造工程、
（２）
液体燃料が充填されるケースと、
前記ケースの上に配置され、前記支持層を収容するための凹部が備えられるとともに、前記電極触媒層に通電するためのカーボン板と、
前記凹部に前記サンプルシートの端部を押圧するためのシール部材と、
前記シール部材の上に配置され、前記サンプルシートの表面に液体燃料を保持するための蓋シートと、
前記蓋シートの上に配置され、厚み方向に投影した投影面において前記サンプルシートと少なくとも一部が重複する窓を備える窓付板部材と
を備えるＸ線吸収微細構造測定用セルを用意するセル準備工程、
（３）
前記ケースの上に配置される前記カーボン板の前記凹部に前記サンプルシートを収容し、
前記ケースの上に前記シール部材を配置して、前記電極触媒層から露出された前記支持層の端部を前記シール部材により押圧し、前記サンプルシートを前記カーボン板に固定し、
前記シール部材の上に前記蓋シートを配置し、
前記蓋シートの上に前記窓付板部材を配置する組付工程、
（４）
前記ケース内に前記液体燃料を充填するとともに、
前記サンプルシートの前記電極触媒層に前記カーボン板を介して通電する通電工程、
（５）
前記電極触媒層が通電された状態において、前記電極触媒層をＸ線吸収微細構造測定する測定工程
を備えることを特徴とする、Ｘ線吸収微細構造測定方法、
［３］前記カーボン板の前記凹部には、さらに、前記カーボン板の厚み方向に投影した投影面において前記電極触媒層と重複する第２凹部が形成されており、前記通電工程において、前記第２凹部には、液体燃料が充填されることを特徴とする、上記［２］に記載のＸ線吸収微細構造測定方法
である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＸ線吸収微細構造測定方法によれば、気泡の成長を抑制することができ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、従来のＸ線吸収微細構造測定方法に用いられるサンプルシートの斜視図である。
【図２】図２は、従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルの分解斜視図である。
【図４】図４は、図２に示す従来型Ｘ線吸収微細構造測定セルのＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法に用いられるサンプルシートの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法に用いられるＸ線吸収微細構造測定セルの斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すＸ線吸収微細構造測定セルの分解斜視図である。
【図８】図８は、図６に示すＸ線吸収微細構造測定セルのＡ−Ａ断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法に用いられるサンプルシートの斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法に用いられるＸ線吸収微細構造測定セルの斜視図である。
【図１１】図１１は、図９に示すＸ線吸収微細構造測定セルの分解斜視図である。
【図１２】図１２は、図９に示すＸ線吸収微細構造測定セルのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態のＸ線吸収微細構造（ＸＡＦＳ：Ｘ−ｒａｙ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｆｉｎｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）測定方法は、液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定（ＸＡＦＳ測定）するために採用される。
【００２３】
なお、以下において、燃料電池としては、特に制限されず、燃料として液体燃料が採用される公知の燃料電池（液体燃料型燃料電池）を示す。
【００２４】
燃料電池に用いられる液体燃料としては、例えば、メタノールなどのアルコール類、例えば、ジメチルエーテルなどのアルキル基を有するエーテル類、例えば、ヒドラジン、無水ヒドラジン、水加ヒドラジンなどのヒドラジン類、および、これらの溶液などが挙げられ、好ましくは、ヒドラジン類の溶液が挙げられる。
【００２５】
以下において、Ｘ線吸収微細構造測定方法の第１実施形態について、図５〜８を参照して詳述する。
【００２６】
（１）この方法では、まず、図５が参照されるように、電気伝導性を有する支持層２と、支持層２の表面全体に積層される電極触媒層３とを備えるサンプルシート１を製造する（サンプル製造工程）。
【００２７】
支持層２は、平面視略矩形の短冊形状を有する導電性シートであって、公知の導電材料から形成されている。支持層２として、具体的には、例えば、カーボンシート、金属シートなどが挙げられ、好ましくは、カーボンシートが挙げられる。
【００２８】
支持層２の厚みは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００２９】
電極触媒層３は、例えば、燃料電池のアノード電極を形成する触媒（アノード電極触媒）、燃料電池のカソード電極を形成する触媒（カソード電極触媒）などの電極触媒からなる。電極触媒としては、特に制限されず、アノード電極触媒として公知の金属触媒、または、カソード電極触媒として公知の金属触媒などが挙げられる。これら電極触媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。また、電極触媒は、必要により、カーボンなどの触媒担体に担持されていてもよい。
【００３０】
サンプルシート１を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、電極触媒を含有するペーストを調製し、そのペーストを支持層２に塗布および乾燥させ、電極触媒層３を形成する。これにより、サンプルシート１を得ることができる。
【００３１】
（２）次いで、この方法では、Ｘ線吸収微細構造測定用セル４を用意する（セル準備工程）。
【００３２】
Ｘ線吸収微細構造測定用セル４は、図６〜図８が参照されるように、液体燃料が充填されるケース５と、ケース５の上に配置され、サンプルシート１が載置されるカーボン板６と、サンプルシート１を固定する複数のシール部材７と、ケース５に蓋をするための蓋シート８と、蓋シート８の上に配置される窓付板部材９とを備えている。なお、図６において、シール部材７、蓋シート８および窓付板部材９は、破線で示されている。
【００３３】
ケース５は、液体燃料が供給および充填される容器であって、液体燃料に対して安定な材料から形成される。このようなケース５は、図７が参照されるように、平面視略矩形の升状部材からなり、その内部空間の略中央部には、仕切壁１２が設けられている。
【００３４】
仕切壁１２は、ケース５の一辺（図７における紙面右下（以下同様））の略中央部から、その一辺に対向する他辺（図７における紙面左上（以下同様））の略中央部に向かって、延びるように設けられている。また、仕切壁１２は、その上端がケース５の周壁の上端と面一となるように、形成されている。
【００３５】
また、仕切壁１２には、その厚み方向と直交する方向（すなわち、仕切壁１２が延びる平面方向）に沿って、溝１４が形成されている。溝１４は、ケース５の一辺からケース５の中央部に向かって、延びるように形成されている。
【００３６】
また、ケース５には、図示しないが、液体燃料をケース５に供給するための供給口、および、液体燃料をケース５から排出するための排出口が、それぞれ設けられている。つまり、供給口（図示せず）によって、液体燃料がケース５に供給および充填可能とされ、また、排出口（図示せず）によって、液体燃料がケース５から排出可能とされている。
【００３７】
カーボン板６は、サンプルシート１を支持するとともに、電極触媒層３に通電するための部材であって、図６が参照されるように、平面視略長方形の短冊形状を有し、ケース５の上に配置されている。より具体的には、カーボン板６は、溝１４の上端を塞ぐように、ケース５の一辺の略中央部と、仕切壁１２の約半分とにわたって配置されている。
【００３８】
また、カーボン板６は、図８が参照されるように、サンプルシート１を収容するための凹部１５を備えている。
【００３９】
凹部１５は、カーボン板６の長手方向における途中部分において、カーボン板６の表面から窪むように、カーボン板６の長手方向と直交する方向（つまり、カーボン板６の幅方向）の全体にわたって、形成されている。
【００４０】
具体的には、凹部１５は、カーボン板６の長手方向に沿う長さが、サンプルシート１の長手方向長さと略同一か、または、サンプルシート１の長手方向長さよりも僅かに大きく、かつ、長手方向と直交する方向（幅方向）長さが、カーボン板６の幅方向長さと同一となるように、形成されている。
【００４１】
凹部１５の深さは、例えば、サンプルシート１の厚みと略同一である。つまり、図８が参照されるように、サンプルシート１が凹部１５に収容された場合に、サンプルシート１の表面とカーボン板６における凹部１５以外の表面とが面一となるように、凹部１５が形成されている。
【００４２】
また、カーボン板６の裏面には、カーボン板６を厚み方向に投影した投影面において、凹部１５と重なるように、つまり、凹部１５よりも大きい裏面凹部１６が形成されている。
【００４３】
シール部材７は、例えば、ゴム材料からなるガスケットであって、サンプルシート１の端部を、カーボン板６（凹部１５）に対して押圧するために、複数（例えば、４つ）備えられている。
【００４４】
より具体的には、シール部材７は、図７が参照されるように、枠部１７と、枠部１７から突出する第１凸部１８および第２凸部１９とを備えている。
【００４５】
枠部１７は、平面視においてケース５の周壁と略同形となる平面視略矩形枠状を有している。
【００４６】
第１凸部１８は、枠部１７の一辺の略中央部から、その一辺に対向する他辺に向かって突出し、かつ、平面視においてケース５の仕切壁１２と重複するように、形成されている。
【００４７】
第２凸部１８は、枠部１７の他辺の略中央部から、その他辺に対向する一辺に向かって突出し、かつ、平面視においてケース５の仕切壁１２と重複するように、形成されている。
【００４８】
なお、シール部材７の厚みは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００４９】
蓋シート８は、図８が参照されるように、シール部材７の上に配置されることにより、ケース５に蓋をし、サンプルシート１の表面に液体燃料を保持するために、備えられている。蓋シート８は、例えば、平面視においてケース５の外形と略同形を有するように、形成されている。
【００５０】
蓋シート８としては、特に制限されないが、液体燃料を撥水（撥燃料）する樹脂シートや紙などが挙げられる。なお、蓋シート８の厚みは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００５１】
窓付板部材９は、図７が参照されるように、蓋シート８の上に配置される板状部材であって、例えば、ケース５と同じ材料から形成されており、また、窓付板部材９を厚み方向に貫通する窓２０を備えている。
【００５２】
より具体的には、図８が参照されるように、カーボン板６にサンプルシート１が載置されたときに、窓付板部材９を厚み方向に投影した投影面において、サンプルシート１と、少なくとも一部が重複するように、窓２０が形成されている。
【００５３】
なお、窓２０の大きさは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
（３）次いで、この方法では、上記したＸ線吸収微細構造測定用セル４に、サンプルシート１を固定し、ケース５、シール部材７、蓋シート８および窓付板部材９を順次重ねる（組付工程）。
【００５４】
より具体的には、この工程では、図７および図８が参照されるように、まず、ケース５の上に配置されるカーボン板６の凹部１５に、サンプルシート１を収容し、次いで、ケース５の上にシール部材７を配置する。このとき、サンプルシート１の端部の少なくとも一部、具体的には、長手方向両端部が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９に接触するように、シール部材７を配置する。
【００５５】
次いで、シール部材７の上に蓋シート８を配置し、その後、蓋シート８の上に窓付板部材９を配置する。その後、ケース５、シール部材７、蓋シート８および窓付板部材９を、図示しない締結部材により締結する。
【００５６】
これにより、サンプルシート１の長手方向両端部が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９によって、カーボン板６に対して押圧され、サンプルシート１がカーボン板６に固定される。つまり、サンプルシート１の凹部１５からの脱離が、第１凸部１８および第２凸部１９によって抑制される。
【００５７】
また、窓付板部材９を厚み方向に投影した投影面において、窓２０と、サンプルシート１と、ケース５の溝１４とが、それぞれ一部重複するように、上記の各部材を組み付ける。
（４）次いで、この方法では、ケース５内に液体燃料を充填するとともに、サンプルシート１の電極触媒層３に通電する（通電工程）。
【００５８】
より具体的には、この工程では、ケース５の供給口（図示せず）から、ケース５内に液体燃料を供給する。このとき、液体燃料は、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９の間に浸入し、その結果、電極触媒層３の表面が、液体燃料に接触（曝露）される。
【００５９】
なお、液体燃料は、ケース５内において充填状態を維持すればよく、例えば、ケース５の供給口（図示せず）から液体燃料を供給し、ケース５内が液体燃料で充填された状態において、液体燃料が流通しないように封止してもよく、また、例えば、ケース５の供給口（図示せず）から液体燃料を連続的に供給し、電極触媒層３の表面を通過させるとともに、液体燃料をケース５の排出口（図示せず）から連続的に排出させ、ケース５内の液体燃料を連続的に交換してもよい。
【００６０】
また、この工程では、カーボン板６に電流を与え、カーボン板６（およびサンプルシート１の支持層２）を介して、サンプルシート１の電極触媒層３に通電する。
【００６１】
通電条件は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。例えば、燃料電池の発電条件と同程度に設定する。
（５）そして、この方法では、上記のように電極触媒層３が通電された状態において、電極触媒層３をＸ線吸収微細構造測定する（測定工程）。
【００６２】
より具体的には、この工程では、窓付板部材９の窓２０からＸ線放射光を照射し、サンプルシート１の電極触媒層３に吸収させる。
【００６３】
そして、得られるＸ線吸収スペクトルを、公知の方法により検出および解析する。
【００６４】
なお、Ｘ線吸収微細構造測定における各種条件は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００６５】
また、この方法では、電極触媒層３が液体燃料に接触され、かつ、通電されることによって、電極触媒層３から気泡が発生する。このような気泡は、通常、蓋シート８と窓付板部材９との隙間から外部に放出される。
【００６６】
２．作用効果
上記のようにＸ線吸収微細構造測定すると、通電状態における電極触媒層３を解析することができる。具体的には、例えば、燃料電池における発電時の電極触媒層３の変化の様子を解析できる。
【００６７】
一方、図１〜図４が参照されるように、従来型Ｘ線吸収微細構造測定用セル１０４が用いられる場合には、電極触媒層１０３と蓋シート１０８との間が比較的近いため、気泡が発生してから蓋シート１０８に付着するまでの時間が短い。そのため、電極触媒層１０３において発生した気泡が蓋シート１０８に到達し、外部に放出される前に、さらに他の気泡が発生し、蓋シート１０８に付着し、気泡同士が接触して、成長する場合がある。
【００６８】
そして、このようにして成長した気泡が蓋シート１０８と窓付板部材１０９との間から外部に放出されると、蓋シート１０８にうねりが生じ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じるという不具合がある。
【００６９】
これに対して、図５〜図８が参照されるように、上記の第１実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法において用いられるＸ線吸収微細構造測定用セル４では、カーボン板６に凹部１５が形成され、その凹部１５にサンプルシート１が収容されている。そのため、電極触媒層３と蓋シート８とを離隔することができ、気泡が発生してから蓋シート８に付着するまでの時間を比較的長くすることができる。
【００７０】
さらに、このようなＸ線吸収微細構造測定用セル４では、シール部材７が複数（例えば、４つ）積層されているため、より一層、電極触媒層３と蓋シート８とを離隔することができ、気泡が発生してから蓋シート８に付着するまでの時間を比較的長くすることができる。
【００７１】
そのため、上記のＸ線吸収微細構造測定用セル４を用いるＸ線吸収微細構造測定方法によれば、電極触媒層３において発生した気泡が蓋シート８において成長することを抑制することができる。
【００７２】
その結果、上記のＸ線吸収微細構造測定用セル４を用いるＸ線吸収微細構造測定方法によれば、気泡が外部に放出される際における蓋シート８のうねりを抑制することができ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じることを抑制することができる。
【００７３】
３．第２実施形態
本発明の第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法は、第１実施形態と同様、液体燃料を用いる燃料電池の電極触媒を、通電状態においてＸ線吸収微細構造測定するために採用される。
【００７４】
以下において、Ｘ線吸収微細構造測定方法の第２実施形態について、図９〜１２を参照して詳述する。なお、以降の各図面において、上記した各部に対応する部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７５】
（１）この方法では、まず、図９が参照されるように、電気伝導性を有する支持層２と、支持層２の表面に積層される電極触媒層３とを備えるサンプルシート１を製造する（サンプル製造工程）。
【００７６】
第２実施形態において、電極触媒層３は、支持層２の端部の少なくとも一部が露出するように、支持層２に積層される。より具体的には、電極触媒層３は、支持層２の長手方向両端部が露出し、かつ、その他の部分が被覆されるように、支持層２の表面に形成されている。
【００７７】
電極触媒層３を形成する方法としては、特に制限されないが、電極触媒を含有するペーストを調製し、そのペーストを支持層２の長手方向両端部以外の部分に塗布および乾燥することにより、得ることができる。
【００７８】
（２）次いで、この方法では、Ｘ線吸収微細構造測定用セル４を用意する（セル準備工程）。
【００７９】
第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定用セル４では、カーボン板６は、図１２が参照されるように、サンプルシート１の支持層２を収容するための凹部２５を備えている。
【００８０】
凹部２５は、カーボン板６の表面から窪むように、カーボン板６の長手方向における途中部分において、カーボン板６の長手方向と直交する方向（幅方向）長さの全体にわたって、形成されている。
【００８１】
具体的には、凹部２５は、カーボン板６の長手方向に沿う長さが、サンプルシート１の支持層２の長手方向長さと略同一か、または、サンプルシート１の支持層２の長手方向長さよりも僅かに大きく、かつ、長手方向と直交する方向（幅方向）長さが、カーボン板６の幅方向長さと同一となるように、形成されている。
【００８２】
凹部２５の深さは、例えば、サンプルシート１の支持層２の厚みと略同一である。つまり、支持層２が凹部１５に収容された場合に、支持層２の表面とカーボン板６における凹部２５以外の部分とが面一となるように、凹部２５が形成されている。
【００８３】
また、第２実施形態では、好ましくは、裏面凹部１６が形成されておらず、カーボン板６の凹部２５に、さらに、第２凹部２６が形成されている。
【００８４】
第２凹部２６は、カーボン板６にサンプルシート１が載置された状態で、カーボン板６の厚み方向に投影した投影面において、電極触媒層３と少なくとも一部が重複するように形成されている。
【００８５】
すなわち、第２実施形態のカーボン板６には、凹部１５および第２凹部２６が、表面から窪む階段形状に形成されている。このようなカーボン板６の凹部１５に、支持層２が嵌合されると、支持層２の裏面側に第２凹部２６による空隙が生じ、第２凹部２６による空隙に、液体燃料が充填可能とされる。
【００８６】
また、第２実施形態において、シール部材７は、サンプルシート１の端部、具体的には、電極触媒層３から露出する支持層２を押圧するために、複数（例えば、４つ）備えられている。
（３）次いで、この方法では、上記したＸ線吸収微細構造測定用セル４に、サンプルシート１を固定し、ケース５、シール部材７、蓋シート８および窓付板部材９を順次重ねる（組付工程）。
【００８７】
より具体的には、この工程では、図１１および図１２が参照されるように、まず、ケース５の上に配置されるカーボン板６の凹部１５に、サンプルシート１の支持層２を収容し、次いで、ケース５の上にシール部材７を配置する。このとき、電極触媒層３から露出された支持層２の端部が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９に接触し、かつ、電極触媒層３が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９に接触しないように、シール部材７を配置する。
【００８８】
次いで、シール部材７の上に蓋シート８を配置し、その後、蓋シート８の上に窓付板部材９を配置する。その後、ケース５、シール部材７、蓋シート８および窓付板部材９を、図示しない締結部材により締結する。
【００８９】
これにより、電極触媒層３が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９に接触することなく、支持層２の長手方向両端部が、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９によって、カーボン板６に対して押圧され、サンプルシート１がカーボン板６に固定される。るまり、サンプルシート１の凹部１５からの脱離が、第１凸部１８および第２凸部１９によって抑制される。
【００９０】
また、窓付板部材９を厚み方向に投影した投影面において、窓２０と、サンプルシート１と、ケース５の溝１４とが、それぞれ一部重複するように、上記の各部材を組み付ける。
（４）次いで、この方法では、ケース５内に液体燃料を充填するとともに、サンプルシート１の電極触媒層３に通電する（通電工程）。
【００９１】
より具体的には、この工程では、ケース５の供給口（図示せず）から、ケース５内に液体燃料を供給する。このとき、液体燃料は、シール部材７の第１凸部１８および第２凸部１９の間に浸入し、その結果、電極触媒層３の表面が、液体燃料に接触（曝露）される。
【００９２】
また、この工程では、支持層２の裏面側の空隙、すなわち、第２凹部２６による空隙に、液体燃料が充填される。
【００９３】
また、この工程では、カーボン板６に電流を与え、カーボン板６（およびサンプルシート１の支持層２）を介して、サンプルシート１の電極触媒層３に通電する。
【００９４】
通電条件は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。例えば、燃料電池の発電条件と同程度に設定する。
（５）そして、この方法では、上記のように電極触媒層３が通電された状態において、電極触媒層３をＸ線吸収微細構造測定する（測定工程）。
【００９５】
より具体的には、この工程では、窓付板部材９の窓２０からＸ線放射光を照射し、サンプルシート１の電極触媒層３に吸収させる。
【００９６】
そして、得られるＸ線吸収スペクトルを、公知の方法により検出および解析する。
【００９７】
なお、Ｘ線吸収微細構造測定における各種条件は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００９８】
また、この方法では、電極触媒層３が液体燃料に接触され、かつ、通電されることによって、電極触媒層３から気泡が発生する。このような気泡は、通常、蓋シート８と窓付板部材９との隙間から外部に放出される。
【００９９】
４．作用効果
上記のようにＸ線吸収微細構造測定すると、通電状態における電極触媒層３を解析することができる。具体的には、例えば、燃料電池における発電時の電極触媒層３の変化の様子を解析できる。
【０１００】
また、第１実施形態と同様、第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法において用いられるＸ線吸収微細構造測定用セル４では、カーボン板６に凹部１５が形成され、その凹部１５に支持層２が収容されている。そのため、電極触媒層３と蓋シート８とを離隔することができ、気泡が発生してから蓋シート８に付着するまでの時間を比較的長くすることができる。
【０１０１】
さらに、このようなＸ線吸収微細構造測定用セル４では、シール部材７が複数（例えば、４つ）積層されているため、より一層、電極触媒層３と蓋シート８とを離隔することができ、気泡が発生してから蓋シート８に付着するまでの時間を比較的長くすることができる。
【０１０２】
そのため、上記のＸ線吸収微細構造測定用セル４を用いるＸ線吸収微細構造測定方法によれば、電極触媒層３において発生した気泡が蓋シート８において成長することを抑制することができる。
【０１０３】
その結果、上記のＸ線吸収微細構造測定用セル４を用いるＸ線吸収微細構造測定方法によれば、気泡が外部に放出される際における蓋シート８のうねりを抑制することができ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じることを抑制することができる。
【０１０４】
とりわけ、上記の第２実施形態では、電極触媒層３と、シール部材７とが接触しないように、サンプルシート１が配置されているため、以下に示すように、気泡の成長をより確実に抑制することができる。
【０１０５】
すなわち、電極触媒層３とシール部材７とが接触する場合には、その接触部分において発生した気泡が、シール部材７の端縁に沿って上昇する。このとき、複数のシール部材７が積層されている場合には、その複数積層されたシール部材７のずれによる段差などにおいて、気泡が滞留し、成長する場合がある。
【０１０６】
一方、上記の第２実施形態では、電極触媒層３とシール部材７とが接触しないように、サンプルシート１が配置されているため、電極触媒層３とシール部材７の接触部分において気泡が発生せず、その結果、複数積層されたシール部材７のずれによる段差などに気泡が滞留することを抑制することができ、気泡が成長することを抑制することができる。
【０１０７】
その結果、このようなＸ線吸収微細構造測定用セル４を用いるＸ線吸収微細構造測定方法によれば、とりわけ良好に、気泡が外部に放出される際における蓋シート８のうねりを抑制することができ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じることを抑制することができる。
【０１０８】
さらに、第２実施形態のＸ線吸収微細構造測定方法において用いられるＸ線吸収微細構造測定用セル４では、支持層２の裏面側の空隙、すなわち、第２凹部２６による空隙に、液体燃料が充填される。
【０１０９】
そのため、電極触媒層３において生じた気泡が電極触媒層３の表面から浮上することなく、支持層２内に侵入する場合にも、その支持層２の裏面側の空隙（第２凹部２６による空隙）から、気泡を脱離させることができる。
【０１１０】
そのため、より一層、気泡が成長することを抑制することができ、Ｘ線吸収微細構造測定結果にノイズが生じることを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      サンプルシート
２      支持層
３      電極触媒層
４      Ｘ線吸収微細構造測定用セル
５      ケース
６      カーボン板
７      シール部材
８      蓋シート
９      窓付板部材
１５    凹部
２０    窓
【図１】
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【図２】
2017067488.tif 000004
【図３】
2017067488.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017067488.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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