共同発表：アルケンのヒドロシリル化用鉄・コバルト触媒の開発に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160216-3/index.html


九州大学 先導物質化学研究所の永島 英夫　教授の研究チームは、工業的なシリコーン製造の鍵反応とされる、アルケンのヒドロシリル化注１）反応に活性を持つ、貴金属を含まない新触媒注２）の開発に成功しました。
従来用いられている稀少資源で高価な白金触媒を、安価な非貴金属触媒で代替する、「元素代替」を実現した研究成果です。
この研究成果を受けて平成２８年２月より１年間、九州大学と信越化学工業株式会社は産学共同で本触媒の本格的な実用化検討に入ります。

本成果は、アメリカ化学会誌「Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ」の「ＪＡＣＳ　Ｓｐｏｔｌｉｇｈｔｓ」で、注目される論文としてオンライン速報版に掲載され、近日中に正式掲載されます。

本研究は、国立研究開発法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業チーム型研究（ＣＲＥＳＴ）
「元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出」研究領域（研究総括：玉尾 皓平（理化学研究所　研究顧問・グローバル研究クラスタ長））における研究課題「有機合成用鉄触媒の高機能化」（研究代表者：永島 英夫　教授）による支援を受けて実施しました。

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光で水分解、長持ち触媒　京大、新たな水素製造法期待 （京都新聞） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160213-00000008-kyt-sctch



　水に光を当てて水素と酸素に分解するのに用いる新しい触媒を、京都大工学研究科の阿部竜教授や陰山洋教授のグループが開発した。
可視光を利用し、触媒自体の劣化もないのが特徴で、次世代のエネルギー源として期待される水素の製造法の開発につながる成果という。米科学誌で１２日発表した。

　燃料電池による発電に用いる水素は、石油や天然ガスから作られるが製造段階で二酸化炭素の発生を伴う。
水に太陽光などの光を当てて光のエネルギーで分解し、二酸化炭素を生成させずに水素を作る研究も進んでいるが、触媒も分解してしまうなどの課題があった。

　グループは、ビスマス、ニオブを含み積層構造をした酸塩化物の粉末を水に拡散させて触媒として用いると、可視光を吸収して触媒が劣化することなく水を分解できることを確認した。
現状では、水素の生成のために別の触媒を用いる必要があるが、改良によって１種類の触媒で水素の生成も可能だという。

　陰山教授は「今回開発した触媒は、構造の特徴を保てば、ビスマス、ニオブ以外の元素を使うことも可能だと考えられる。さらに分解の効率を高めていきたい」と話している。

【プレスリリース】人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/43342


【ポイント】

•人工光合成の実現には、水を分解して酸素を発生する反応効率を高める必要がある。

•植物の光合成にヒントを得て、高効率で酸素を発生する鉄の触媒分子の開発に成功した。

•人工光合成技術の実現に向けた大きな一歩で、エネルギーや環境問題の解決に貢献する。


JST 戦略的創造研究推進事業の一環として、自然科学研究機構 分子科学研究所(総合研究大学院大学 構造分子科学専攻)の正岡 重行　准教授、近藤 美欧　助教、総合研究大学院大学の岡村 将也　博士課程大学院生らの研究グループは、植物の光合成よりも高い効率で水から酸素を発生する鉄錯体注1)(酸素発生触媒)の開発に成功しました。

持続可能なエネルギー循環システムの構築に向けて、太陽光のエネルギーを貯蔵可能な化学エネルギーへと変換する人工光合成注2)技術が高い関心を集めています。
実現の障害となっていたのは、水の分解による酸素発生反応注3)の効率の低さです。
水に光を当てるだけでは、酸素は発生しないため、水の分解を手助けして酸素を効率よく発生させる触媒の開発が大きな課題でした。

本研究グループは、植物の光合成で酸素発生触媒の役割を持つたんぱく質複合体の中に存在する錯体の構造に注目し、その機能を人工的に模倣して、鉄イオンと有機分子を組み合わせた鉄錯体を新たな触媒分子としてデザインしました。
この鉄錯体は触媒として高い酸素発生速度と高い耐久性を示し、植物の光合成よりも良好な触媒性能を持つことが分かりました。

本研究で見いだした独自の触媒分子デザイン戦略は、人工光合成のような物質変換反応で、重要な触媒の開発に新たな指針を与えうるものです。
今後、触媒分子をさらに最適化し、エネルギー・環境問題の解決を導く人工光合成技術の開発に貢献すると期待されます。

本研究成果は、自然科学研究機構 分子科学研究所、総合研究大学院大学、熊本大学、福岡大学、佐賀大学との共同研究で行われたもので、2016年2月10日(英国時間)に英国科学誌「Nature」のオンライン速報版で公開されます。

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共同発表：貴金属、レアアースを使わない高性能排ガス触媒の開発に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160203/index.html


ポイント
自動車の排ガス触媒としてプラチナなどの貴金属やレアアースが使われているが、資源枯渇の観点から、使用を控えていく必要に迫られている。
貴金属やレアアースを一切使わない、高性能排ガス触媒（ナノポーラスＮｉＣｕＭｎＯ）の開発に成功した。
自動車用排ガスに採用されれば、材料費コストを１００分の１程度にできる可能性があり、大量の貴金属、レアアースの節約に繋がる。


ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東北大学の原子分子材料科学高等研究機構の藤田 武志　准教授は、物質・材料研究機構の阿部 英樹　主幹研究員と共同で、貴金属（レアメタル）や希土類元素（レアアース）を一切使わない高性能排ガス触媒、ナノポーラスＮｉＣｕＭｎＯ金属複合化合物を開発しました。

これまで、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属やセリウム酸化物（ＣｅＯ２）などのレアアースの酸化物が自動車用排ガスに使用されています。
しかし、資源が偏在し、資源量が限られていることや、市場の価格変動が大きいことなどから、それらの元素を含まない排ガス触媒の開発が求められていました。

藤田准教授は、銅・ニッケル・マンガンの合金からマンガンを選択腐食することで、ナノポーラスＮｉＣｕＭｎＯ金属複合化合物を開発しました。
排ガスの成分である一酸化炭素（ＣＯ）や一酸化窒素（ＮＯ）の除去反応として知られるＣＯ酸化・ＮＯ還元反応に活性であり、長時間の高温使用にも耐えられる特有のナノ構造になっていることを明らかにしました。
また、世界で初めてＮＯ還元反応の様子を透過電子顕微鏡によってその場観察することにも成功し、その特有のナノ構造が触媒反応によって引き起こされることを突き止めました。

この触媒は、合金粉末を酸に漬けるだけで作製できるため、大量生産が可能です。また、得られた触媒の設計指針を応用した、さらなる高性能な排ガス触媒の開発が期待されます。

本研究成果は、２０１６年２月３日（ドイツ時間）にＷｉｌｅｙ社出版のドイツ国際科学誌「Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」のオンライン速報版で公開されます。

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