高知工科大学が常温常圧での多元素酸化物触媒合成に成功、カーボンニュートラルの実現に向け大きく前進

text: XEXEQ編集部
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PR TIMES より

記事の要約

高知工科大学の研究グループは、水素生成や温室効果ガスの有用資源への転換に不可欠な多元素酸化物触媒の新しい合成方法を2024年11月7日に発表した。従来の高温高圧環境や特殊装置を必要とする製造方法に代わり、金属塩とアルカリ溶液、酸化剤を混合するだけの簡便な手法を確立したのだ。^[1]

開発された合成方法は33種類もの元素に適用可能で、多種多様な多元素酸化物の作製が可能となった。研究グループは12元素を含む酸化物触媒を作製し、水の電気分解における酸素発生電極として優れた活性と高い耐久性を持つことを実証している。

この新しい合成法により、製造コストの大幅な削減が実現し、工業化に向けた大量生産への道が開かれた。カーボンニュートラル実現に向けた触媒開発において、人工知能を活用した新規触媒の開発も視野に入れた大きな一歩となっている。

多元素酸化物とは、複数の元素から構成される酸化物のことを指す物質で、以下のような特徴を持っている。

従来の触媒と比較して多元素酸化物は、複数の元素を組み合わせることで単一元素では実現できない優れた特性を発揮することが可能となる。特に水の電気分解における酸素発生反応では、高い活性と耐久性を示すことが実証されており、環境負荷の低減に大きく貢献することが期待されている。

常温常圧での多元素酸化物触媒の合成は、従来の高温高圧プロセスと比べてエネルギー消費を大幅に削減できる画期的な手法となっている。特に33種類もの元素に適用できる汎用性の高さは、新規触媒開発の可能性を大きく広げ、産業界に革新的な影響を与える可能性が高いだろう。

今後の課題として、触媒性能の最適化や大規模生産時の品質管理、さらなる元素種への適用拡大などが考えられる。これらの課題に対しては、人工知能を活用した材料設計や製造プロセスの自動化などが有効な解決策となり得るだろう。

将来的には環境負荷の低減に向けた新しい触媒材料の開発が加速することが期待される。特に水素製造や二酸化炭素の有効利用といった分野で、多元素酸化物触媒の実用化が進むことで、カーボンニュートラル社会の実現に大きく貢献するものと考えられる。

^ PR TIMES. 「脱炭素社会の実現へ向け大きく前進多元素酸化物触媒の常温常圧合成に成功 | 高知県公立大学法人　高知工科大学のプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000005.000092723.html, (参照 24-11-09).

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