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異分野融合による新規触媒の発見 貴金属の代替と触媒機能のメカニズム解明に期待

発表のポイント

  • 「ホイスラー合金」という特殊な合金群において優れた触媒を発見。
  • 貴金属代替触媒を開発できる可能性。
  • 構成元素の調整により触媒機能をチューニング可能。
  • 合金の触媒機能のメカニズム解明につながる可能性。
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    概要

     近年、整数組成比で規則的な原子配列を有する「金属間化合物(AmBn)」がユニークな触媒機能を示すことから新規触媒として注目を集めています。金属間化合物の一種である「ホイスラー合金(X2YZ)」は、磁性・スピントロニクス材料、熱電材料および形状記憶合金として有名ですが、触媒としては無名でした。
     元々磁性材料を専門とする学際科学フロンティア研究所の小嶋隆幸助教は、本合金の触媒としての可能性に着目し、多元物質科学研究所の蔡安邦教授および亀岡聡准教授と共同で研究を進め、アルキンの選択水素化反応に対して優れた触媒になることを発見したとともに触媒機能の精密制御が可能であることを示しました。さらに、鹿児島大学の藤井伸平教授および物質・材料研究機構の上田茂典主任研究員と協力して機能性のメカニズムに迫りました。
     本成果は貴金属を用いない高機能触媒の開発につながるとともに、不明な点が多い金属間化合物の触媒機能のメカニズム解明にも貢献すると期待されます。なお、成果の詳細は米科学誌Scienceの姉妹誌である「Science Advances」にオンライン公開されました(2018年10月20日、日本時間午前3時)。
    プレスリリース本文(PDF)

    press20181022

    図1. ホイスラー合金の構造、使用される分野および典型的な構成元素。第1族、第2族、希土類などを含む場合もある。 (掲載論文・関連論文②より)

    論文情報:
    “Catalysis tunable Heusler alloys in selective hydrogenation of alkyne –A new potential for old materials–”
    Takayuki Kojima, Satoshi Kameoka, Shinpei Fujii, Shigenori Ueda, and An-Pang Tsai
    Science Advances, Vol.4, no.10, eaat6063
    DOI: 10.1126/sciadv.aat6063

    関連リンク:
    東北大学学際科学フロンティア研究所
    東北大学
    金属機能設計研究分野(蔡安邦研究室)

    問い合わせ先

    <研究に関して>
    東北大学学際科学フロンティア研究所
    助教 小嶋隆幸 (こじま たかゆき)
    電話 022-217-5723
    E-mail takayuki.kojima.b4*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

    <報道に関して>
    東北大学学際科学フロンティア研究所
    特任准教授URA 鈴木一行 (すずき かずゆき)
    電話 022-795-4353
    E-mail suzukik*fris.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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