Outline of Annual Research Achievements |
高エントロピー合金は、複数の構成元素を等原子組成に近い濃度まで含む単相固溶体を形成する合金であり、機械的・機能的性質が従来合金とは大きく異なる特長をもっている。そして、高エントロピー合金に無数のナノレベルの開気孔を導入することで、さらなる多機能化(触媒)を実現することが期待されている。しかし、触媒特性についてはまだまだ未踏の領域であり、構成元素数は5~7であり、それらの元素には触媒元素として使われているものも含まれる。 研究代表者(藤田)は、有機化学合成・ガス反応・電極触媒用途に用いられるほぼすべての遷移金属(Cu, Co, Ni, Fe, Mo, Ti)と貴金属(Au, Ag, Ir, Pt, Pd, Ru, Rh)を含んだ14元素から構成される超多元ナノポーラス合金の作製に成功した。作製も特段難しくなく、Al(Cu, Ni, Fe, Co, Au, Pt, Pd, Ag, Ir, Ru, Rh, Ti, Mo)前駆体合金からアルカリ溶液でAlを脱合金化することで達成した。この超多元触媒を実際に水の電気分解用電極触媒として使用した結果、高性能な触媒の指標としても知られる白金(Pt)やイリジウム酸化物よりも優れた性能と耐久性があることを確認した。構成元素数が10を超えた研究例はほとんどなく、触媒として用いられるほぼすべての元素を含んでいることから、多方面での応用が期待できるプラットフォーム材料となっている。この超多元ナノポーラス合金を多分野の専門家と協同で活用していくことで未踏材料・触媒を開拓していく。
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