自動車排ガス浄化に不可欠な三元触媒には多量の白金族元素（Pd, Rh, Pt）が含まれており、希少資源であるためにその需要過多が懸念されます。我々はこうした貴金属の触媒性能を最大限に引き出す新規触媒担体を開発し、従来よりもはるかに少量の貴金属使用で高い浄化性能を発現する新規三元触媒の開発に貢献します。

貴金属はその優れた触媒活性から多くの工業触媒に利用されますが、希少資源であるためにその代替技術が望まれています。我々はFe, Ni, Cuなどの安価で豊富に存在する汎用元素のみを用いて、固体表面の構造を緻密に制御することでこれらの金属が有する潜在的な触媒活性を引き出し、貴金属触媒の完全代替を目指します。

一般に固体触媒は金属の微粒子化によって触媒性能が向上しますが、金属ナノ粒子は熱安定性が低いために触媒寿命が課題となります。われわれはアークプラズマ法を用いて厚さ数ナノメートルの金属薄膜を調製し、従来の触媒に匹敵する高い触媒性能と熱安定性を両立する新規触媒を開発しています。

プロトン交換膜形燃料電池は次世代エネルギー社会を担う有用技術として注目されておりますが、電極材料に高い耐腐食性が求められることからPtなど高価な貴金属が使用されます。これに対して、アニオン交換膜形燃料電池は電極内部の腐食性が低いために様々な材料が使用可能であることから、我々は金属のナノサイズ化や構造制御によってPtに匹敵する新規電極触媒材料の開発を目指します。

メタンは天然ガスの主成分であり、近年ではメタンハイドレートやシェールガスとして採掘されるなど豊富な炭素資源としてその有効活用が望まれています。当研究室ではメタンを活性化し、有用化学物質への化学変換を実現する高機能性触媒および反応システムを開発しています。