表面金属種の配列を制御した二元系金属担持触媒の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06856
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 永長 久寛 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (90356593)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 金属担持触媒 / 構造制御 / ナノ粒子

研究成果の概要

貴金属触媒の高機能化手法の一つとして安価な遷移金属との複合化による特性向上を目指した。Pt-FeOx共担持触媒（Pt-FeOx/TiO2）がPt担持触媒（Pt/TiO2）に比べて高いCO酸化活性を示すことを見出した。Pt-FeOx/TiO2の触媒特性は前処理条件や反応履歴に大きく依存していることから、FeOxの構造変化が触媒特性に影響を及ぼすことがわかった。Pt/FeOx触媒を調製し、FeOx担体構造と触媒特性の変化を追跡した結果、200℃での水素還元とCO酸化反応により担体構造がα-Fe2O3から反応性の高い格子酸素を有するγ-Fe2O3に変化しCO酸化活性が向上することが明らかとなった。

自由記述の分野

触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

金属担持触媒および助触媒を添加した触媒材料の調製方法については，含浸法など多くの手法が開発されているが、申請者が開発している「保護コロイド法」では貴金属粒子の粒径、構造を制御できるのみでなく、その表面に異種金属を高分散させることができる。本研究で得られた研究成果は遷移金属の複合化により貴金属の触媒特性を向上させるものであり、触媒調製法を確立することができた。調製した触媒材料の構造・物性と触媒特性の相関性を明らかにしており、触媒調製化学の進展に寄与すると考えられる。