Oxidation suppression of metal catalyst by using cerium-oxide cluster co-catalyst

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05252
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Genesis Research Institute, Inc.
• Principal Investigator: Hayakawa Tetsuichiro 株式会社コンポン研究所, 研究部, 研究員 (90557745)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: クラスター / X線吸収分光 / 酸化セリウム / 銅/酸化セリウム / 酸化状態 / 酸化抑制

Outline of Final Research Achievements

Oxidation suppression behavior of Cu atoms in Cu/cerium-oxide cluster composites were studied in the aim of catalyst improvement. X-ray absorption spectra of size-selected clusters were observed near Cu L-edge, Ce M-edge and O K-edge. The results show that oxidation suppression of Cu atoms is caused by cerium-oxide clusters, and oxidation behavior is dependent on the number of Cu atoms in the cluster. With this oxidation suppression of Cu, it will be possible to design a new catalyst with Cu/cerium-oxide instead of Pt/cerium-oxide.

Free Research Field

クラスター科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の意義は、銅/酸化セリウムクラスターにおける銅の酸化抑制の発見・確認により、白金族などを用いない新しい触媒の可能性を示したことにある。このためにクラスター化した酸化セリウムとの複合化が重要なポイントであり、銅以外の元素との複合化により興味深い系が発見される可能性がある。一方で、こうした複合系に対しては元素選択的な測定法であるX線吸収分光の重要性を示したという点でも意義がある。すなわち本研究は、金属酸化物複合化クラスターという物質系の可能性、X線吸収分光法という測定法の可能性の2つを示したと言える。