フラッシュ2023年6月29日

• 自動車排ガスの浄化触媒を高耐久化する新手法＝国立科博など

  by MITテクノロジーレビュー編集部 [MIT Technology Review Japan]

  国立科学博物館と東京都立大学の共同研究チームは、自動車排ガス浄化触媒の耐久性を大幅に向上させる触媒調製手法を開発した。新興国を中心として自動車需要が増加して排ガス規制が強化される中、貴金属を大量に使用する自動車排ガス浄化触媒の耐久性向上は、貴金属使用量の低減や環境負荷の軽減のために重要な技術となる。

  研究チームは今回、活性成分であるロジウムを比較的安価な元素であるモリブデンと複合クラスター化する調製手法を開発し、得られた担持ロジウム-モリブデン触媒が優れた耐久性を示すことを見い出した。あらかじめロジウムとモリブデンを複合クラスター化したうえで触媒を調製することで、ロジウムとモリブデンが効率的に混ざった微粒子が形成されることが一般的な手法との違いだという。

  触媒の耐久性を評価するために1000℃で劣化処理を施したところ、一般的な手法で作成した触媒では性能の大幅な低下が見られたのに対し、今回開発した触媒では性能低下はほとんどなかった。同チームが触媒の構造解析や反応メカニズムを評価したところ、複合クラスター化によってロジウムとモリブデンが微粒子中で効率よく混ざり、ロジウムとモリブデンの界面が高密度に形成されたことが要因となっていることが明らかになった。

  自動車排ガス浄化触媒の高性能化は、これまで担持材（活性成分を固定する土台となる物質）や助触媒（活性成分の働きを向上させるために加えられる成分）の開発によるところが多く、前駆体（触媒の原料となる化学物質）の改良はあまり注目されていなかった。今回本手法は活性成分の前駆体に関する高耐久化の新手法として、担持材や助触媒に関する技術との組み合わせによる相乗効果が期待される。

  研究論文は米国化学会が発行する英文誌ACSマテリアルズAu（ACS Materials Au）に2023年5月31日付けで掲載された。

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