空気清浄機への搭載など、分煙化への切り札として期待――NIMS、一酸化炭素を室温で高効率に無害化する新触媒を開発

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物質・材料研究機構(NIMS)は2018年7月19日、首都大学東京、NBCメッシュテックと共同で、有害な一酸化炭素(CO)を室温下で無害化する新触媒を開発したと発表した。酸化鉄のナノ多孔体に金ナノ粒子を保持させるハイブリッド型にすることで、市販の触媒に比べ5倍以上の除去率を実現した。喫煙室向け空気清浄機フィルターなどさまざまな場面での活用が期待できるという。

空気清浄機は幅広い場面で活用されているが、これまで一酸化炭素を室温で酸化除去する有効な触媒がなかったため、タバコや排ガスに含まれる一酸化炭素を効率よく除去できなかった。直径10nm以下のナノ粒子化された金が、室温で一酸化炭素を酸化することが首都大学東京の春田名誉教授、客員教授らによって1984年に報告されていたが、金ナノ粒子は非常に凝集しやすく、単独では本来の触媒活性を発揮できないという大きな課題があった。

今回、研究チームは酸化鉄ナノ多孔体に金ナノ粒子触媒を固定したハイブリッド型の新触媒を開発した。1gあたりおよそ200m2もの非常に高い比表面積を持つナノ多孔体に、金ナノ粒子を均一に分散させて凝集を抑制することで、室温で1時間あたり8.41molCO/gAuもの高い一酸化炭素の除去能力を実現。さらにこの触媒が、初期の20%の触媒活性を長期間維持できることも確認した。

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