| Project/Area Number |
21K14463
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
Hayashi Shun 独立行政法人国立科学博物館, 理工学研究部, 研究員 (80869446)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 触媒 / クラスター / ナノ材料 / 自動車触媒 |
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| Outline of Research at the Start |
自動車触媒の活性成分である貴金属ナノ粒子の分散性や耐久性の向上は、その高寿命化や貴金属使用量の低減のために重要である。あらかじめ貴金属成分を酸化物クラスターと複合クラスター化することで、酸化物クラスターが貴金属クラスターと担体を繋ぐ「アンカー」として機能し、分散性や耐久性の向上に寄与すると考えた。複合クラスターの設計と新規合成法の開発、触媒性能の実験的・理論的評価を通じて、高耐久な触媒を開発するとともに、複合クラスターの構造因子が耐久性に与える効果を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Automotive catalysts, which remove major pollutants from exhaust emissions, play an important role in automotive pollution control. Since large amounts of platinum group metal elements are frequently used as a key component, the development of catalysts with high durability is required. In this study, we proposed a catalyst preparation method, namely hybrid clustering, for the efficient mixing of active elements. It was found that the durability of the catalyst prepared by hybrid clustering was dramatically improved compared to the typical catalyst. The origin of high durability was explained by the difference of reaction mechanisms.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電気自動車の普及が進むものの、新興国を中心とした自動車需要の増加や排ガス規制の強化により、自動車排ガス浄化触媒の耐久性向上は引き続き重要な課題である。自動車排ガス浄化触媒の開発は一般に構成元素の試行錯誤的な検討によって行われており、触媒調製法の工夫はほとんど注目されていなかった。構成元素を最適化し本手法によって触媒を調製することで、さらなる高耐久化が期待される。また、本手法は自動車排ガス浄化触媒に限らず、他の触媒の高機能化に応用可能である。
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