東北大がレアメタルやレアアース不使用の高性能排ガス触媒を発表

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東北大学は2016年2月4日、原子分子材料科学高等研究機構の藤田武志准教授が物質・材料研究機構の阿部英樹主幹研究員と共同で、貴金属(レアメタル)や希土類元素(レアアース)を一切使わない高性能排ガス触媒「ナノポーラスNiCuMnO金属複合化合物」を開発したと発表した。

レアメタルやレアアースは、その酸化物が自動車の排ガス触媒として用いられているが、資源枯渇などの観点から使用を控えていく必要性が指摘されている。同化合物が自動車用排ガスに採用されれば、材料費を約100分の1に抑えられる上に、レアメタルやレアアースの節約にも繋がるという。

藤田准教授は、銅/ニッケル/マンガンの合金からマンガンを選択腐食することで、ナノポーラスNiCuMnO金属複合化合物を開発した。

そして同化合物が、排ガスの成分である一酸化炭素(CO)や一酸化窒素(NO)の除去反応であるCO酸化・NO還元反応に活性で、長時間の高温使用にも耐えられるナノ構造になっていることを明らかにした。また、NO還元反応の様子を透過電子顕微鏡でその場観察することにも成功し、ナノ構造が触媒反応によって起こることを突き止めた。

ナノポーラスNiCuMnO金属複合化合物は、合金粉末を酸に漬けるだけで作製できるため、大量生産が可能だ。同化合物の設計指針を応用すれば、さらに高性能な排ガス触媒を開発できる可能性があるという。

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