[发明专利]催化剂担载量测定装置、涂敷系统以及催化剂担载量测定方法

说明书

提供一种非破坏地且有效地测定金属催化剂的催化剂担载量的技术。电磁波振荡器52朝向基材90的表面输出在X轴方向上扇状地扩展的电磁波。多个检测元件540在X轴方向上排列，分别检测电磁波的电场强度。支撑辊240、242支撑在+Y方向上被搬运的基材90。编码器226检测基材90在Y轴方向上的移动距离。催化剂担载量确定部604的位置确定部6040基于各检测元件540、电磁波振荡器52、基材90之间的位置关系以及基材90的移动距离，确定入射至各检测元件540的电磁波透过的基材90上的各透过位置。催化剂担载量确定部604基于各检测元件540检测出的电磁波的电场强度，确定各透过位置的催化剂担载量。

技术领域

本发明涉及测定形成于基材的金属材料的催化剂层的催化剂担载量的技术。

背景技术

固体高分子型燃料电池(PEFC)是电解质由高分子构成的燃料电池。作为固体高分子电解质使用作为一例的离子交换树脂。PEFC隔着该固体高分子电解质配置负极以及正极这两电极，通过向负极侧供给作为燃料的氢气，另外向正极侧供给氧气或空气，从而发生电化学反应，由此产生电。

例如，在将氢气作为燃料的情况下，在负极发生下式的反应。

H₂→2H⁺+2e^-

另外，在将氧气作为氧化剂的情况下，在正极发生下式的反应，从而生成水。

1/2O₂+2H⁺+2e^-→H₂O

为了最大限度地发挥该燃料电池的正极以及负极的反应，混合于正极以及负极的催化剂层很重要。

专利文献1涉及催化剂层的性能提高，在制作担载铂催化剂的碳膏时，根据浓度和膜厚实施与使用的铂量相关的调整。涂敷工序的结果所得的催化剂层的膜厚分布、铂纳米粒子的不均匀所导致的差异在作为最终制作物的燃料电池中被检验。

另外，专利文献2涉及电解质膜的性能提高，催化剂层由公知的方法制作，但涂敷工序的结果所得的催化剂层的膜厚分布、铂纳米粒子的不均匀所导致的差异在作为最终制作物的燃料电池中被检验。

另外，作为燃料电池的催化剂，在专利文献1中使用作为催化剂的铂以及铂合金，并使铂以及铂合金担载于炭黑等。

在专利文献3中，作为催化剂，使铂担载于铂胶体，使胶体粒子担载于炭黑等。

而且，在专利文献4中，使作为催化剂的使用了非铂金属的钯合金(钯钴合金)担载于炭黑等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-32668号公报

专利文献2：日本特开2008-288093号公报

专利文献3：国际公开第2012/090450号

专利文献4：日本特开2006-260909号公报

发明内容

发明要解决的问题

催化剂层中的催化剂担载量大大影响燃料电池的性能。因此，要求在金属催化剂无过多或不足的情况下，使催化剂担载。作为测量催化剂担载量的方法，已知具有如下方法：冲裁一部分，并测量其重量的冲裁重量测定方法。然而，该测定方法具有破坏制品的缺点。特别地，近年来，跟踪能力的重要性变高，要求零件的全品检查，但在上述的冲裁重量测定方法的情况下，由于伴随着零件的破坏，因此，难以适用于全品检查。另外，在冲裁重量测定方法的情况下，操作繁琐。

本发明的目的在于，提供一种非破坏地且有效地测定金属催化剂的催化剂担载量的技术。

解决问题的手段