NO_x還元およびアルカン脱水素に有効な多元素合金触媒の開発

抄録

二元系合金は触媒材料として広く研究されてきた一方，二種類の元素で達成可能な触媒設計の範囲は限られている。本研究では多元素合金を用いた新規触媒設計指針に基づき，NO_x還元およびアルカン脱水素に有効な触媒を開発した。具体的には「擬二元合金構造」と「金属間化合物の表面修飾」の二つの設計指針を用いた。擬二元系合金では二元系金属間化合物の構成元素の片方を第三の元素により部分的に置換することができる。それにより元素の比率とそれに基づく触媒活性を幅広く，かつ連続的に調整・最適化することが可能である。金属間化合物の表面修飾では，表面に存在する活性点のうち副反応を誘引するものを選択的にブロックし選択性や耐久性を向上させることや，活性点近傍の立体障害を調整して選択性を向上させることが可能になる。特に，プロパン脱水素の系においてはこのような「活性点の選別」によって，600 ℃で1か月間活性がほぼ低下しないような高い耐久性を実現できる。