| 研究課題/領域番号 |
20H02517
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
古川 森也 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (10634983)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 擬二元系合金 / 金属間化合物 / ハイエントロピー / 触媒 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、2元系金属間化合物ＡｍＢｎのＡサイトおよびＢサイトのいずれかもしくは両方を周期表で近い元素で部分置換することにより(A1－xA'x)mBnあるいは(A1－x－yA'xA''y)m(B1－p－qB'pB''q)nで表される擬二元系合金に拡張性し、それにより触媒性能が劇的に向上することを実証した。具体的にはメチルシクロヘキサンやプロパンの脱水素、NOx還元、CO2を用いたプロパン酸化脱水素などの反応系において、世界最高を含む極めて高い性能を示す触媒群を開発することに成功した。特に両サイトを多元素置換したものはハイエントロピー金属間化合物と呼ばれ、材料面で極めて高い新規性を示した。
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| 自由記述の分野 |
触媒化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
最近、ハイエントロピー合金（high-entropy alloy: HEA, ５元素以上からなる固溶体合金）が構造材料分野を中心に、触媒も含めた様々な分野で注目されてきている。一方でHEAは固溶体合金であるため原子の配列はランダムであり、触媒反応場の精密設計に不可欠な秩序構造を基本的に持たない。この点において我々が切り拓いたHEIの触媒化学は、現在の先進研究のさらに先を行く最新鋭の研究分野であり、なおかつ産学に対する影響力も極めて大きい。特にCO2を用いたプロパン酸化脱水素は化石資源によるプロピレン製造をカーボンニュートラル化できるため、Net Zero 2050に対する貢献も計り知れない。
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