Unveiling catalytic mechanism of Heusler alloys

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02452
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Shinshu University (2020-2021); Tohoku University (2019)
• Principal Investigator: Kojima Takayuki 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (10732183)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 亀岡 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60312823) ; 藤井 伸平 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (90189994)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ホイスラー合金 / 金属間化合物触媒

Outline of Final Research Achievements

Intermetallic compounds, special type of alloys, exhibit novel catalytic properties originated from unique electronic structures and atomic ordered surfaces. The PI previously discovered novel catalysts in Heusler alloys (X2YZ) including Co2FeGe Heusler alloys for selective hydrogenation of alkynes. In this project, we aimed to unveil catalytic mechanisms in Heusler alloys including Co2FeGe. A variety of samples in forms of micron powders, fine powders, nanoparticles, and epitaxial single crystal thin films was investigated for several reactions including selective hydrogenation of alkynes, steam reforming of methanol, and dehydrogenation of 2-propanol. This investigation from various aspects unveiled the mechanisms and additionally revealed a durability.

Free Research Field

触媒、磁性材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

金属間化合物触媒は特に近年注目を集めているトピックであり、触媒としての開拓もメカニズムの解明も未だ部分的なものに留まっている。特に、数あるホイスラー合金の中には優れた触媒が沢山眠っていると思われるが、三元系という複雑さのためかこれまで全く研究されていなかった。このような中、研究代表者らが優れた新規触媒を発見し、本研究課題においてそのメカニズム解明を進めたことにより、今後ホイスラー合金触媒の研究が活発化し、工業的に重要な様々な新規触媒の発見につながると期待される。