日本東北大學與北海道大學、電氣通信大學、東北大學衍生新創企業AZUL Energy共同開發了一項可應用於燃料電池或金屬空氣電池正極之非白金類觸媒。新觸媒係於中空狀導電碳黑「Ketjenblack」中加入了分子等級之藍色顏料的Fe Azaphthalocyanine系金屬錯合物做為撐體(Support),氧化還原的活性與白金觸媒相當,且材料價格低廉,不須使用成本較高之高溫製程,利用常溫的濕式製程即可進行調製。從元素戰略的觀點而言,今後可望取代高價的稀有資源,達到實用化目標。
研究團隊過去已利用Fe Azaphthalocyanine結合多層奈米碳管(MCNT)製成的觸媒,確認在鹼性條件下可實現與白金碳觸媒同等程度以上的觸媒性能,但多層奈米碳管價格高昂,因此著手探索較具經濟性之非白金觸媒。
此次研究團隊則確認在以鐵或鎳、銅為Azaphthalocyanine的中心金屬之中,以含有異構物(Isomer)之Fe Azaphthalocyanine做為撐體的「Ketjenblack」的觸媒活性最為優異。此外,研究團隊以紫外光電子分光(UPS)進行觸媒能量指標的游離電位(Ionization Potential)測定,確認Fe Azaphthalocyanine的電位與單體相比,碳支撐狀態已調整成適於氧化還原反應的狀態。另透過理論計算,亦確認對於觸媒性能的預測與實驗結果呈現一致。