合金の構造を利用した多孔質触媒材料を開発しています。前駆体合金の構成元素、組成比、構造や調製条件を変えることで特性の異なる触媒材料を調製することができます。
アモルファス合金１）を前駆体とし、金属酸化物を調製することで非常に微細かつ高表面積な多孔質金属酸化物の開発をしました。これを触媒担体２）として用い、有毒ガスの酸化分解反応や、高水素含有化合物からの水素生成反応に応用したところ、従来の調製法で作製した金属酸化物を凌ぐ触媒反応の高活性化に成功しました。
金属触媒の担体として多孔質構造を持ち高表面積な無機・金属酸化物が広く利用されています。固体のバルク合金を原材料とし脱合金法を用いることにより、多孔質で高表面積な金属酸化物を調製することができます。脱合金法はそれ自身が触媒となる多孔質金属触媒の調製法として多く利用され、多孔質金属酸化物担体調製にはあまり利用されてきませんでした。このことから、その構造や触媒担体としての特性は未知の部分が多く極めて興味深いです。
アモルファス合金を前駆体とし脱合金法を用い金属酸化物を調製することで、非常に微細かつ高表面積な多孔質金属酸化物を得ることができました。これを触媒担体として用い、有毒ガスの酸化分解反応や、エネルギーキャリアとして注目されている高水素含有化合物からクリーンエネルギー源である水素を生成する反応に応用しました。その結果、結晶合金を前駆体とした多孔質金属酸化物や従来の調製法で作製した金属酸化物をしのぐ触媒反応の高活性化に成功しました。
高機能触媒の開発はプロセスの省エネルギー化や環境負荷の低減に寄与し、暮らしを豊かにすることができます。また、金属触媒として従来、貴金属が多く利用されていますが、安価で豊富にある金属を用いた触媒開発を進めることで資源環境エネルギー問題解決に貢献します。
| 研究情報 | |
|---|---|
| ジャーナル | Industrial & Engineering Chemistry Research, 57, 5599 (2018); doi:10.1021/acs.iecr.8b00927 |
| タイトル | Oxidation of Benzyl alcohol over nanoporous Au-CeO2 catalysts prepared from amorphous alloys and effect of alloying Au with amorphous alloys |
| 著者 | A. Nozaki, T. Yasuoka, Y. Kuwahara, T. Ohmichi, K. Mori, T. Nagase, H. Y. Yasuda and H. Yamashita |
| メンバー | 野﨑安衣（工、化学工学）、永瀬 丈嗣（工、材料工学） |
| URL | https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.8b00927 |
| ジャーナル | Materials Transactions, 60, 845 (2019); doi: 10.2320/matertrans.M2019017 |
| タイトル | Hydrogen generation from ammonia borane over Ru/nanoporous CeO2 catalysts prepared from amorphous alloys |
| 著者 | A. Nozaki, C. Ueda, R. Fujiwara, A. Yamashita, H. Yamamoto and M. Morishita |
| メンバー | 野﨑 安衣（工、化学工学）、山本 宏明（工、化学工学） |
| URL | https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/60/5/60_M2019017/_html/-char/en |
