2026年度掲載 seeds-009-0010 - 【東海】 次世代燃料の燃焼排ガスを高効率に浄化するポーラス多元系合金触媒の開発
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研究の成熟度

  1. TRL1

    基本原理・
    現象の確認

    基礎研究

  2. TRL2

    原理・現象の
    定式化

    基礎研究

  3. TRL3

    実験による
    概念実証

    応用研究

  4. TRL4

    実験室での
    技術検証

    応用研究

  5. TRL5

    使用環境に
    応じた技術検証

    実証

  6. TRL6

    実環境での
    技術検証

    実証

  7. TRL7以上

    実環境での
    技術検証

※TRL(TRL(Technology Readiness Level):特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度

VISIONビジョン

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VISION

ビジョン

多様化する排ガスをシンプルかつコンパクトに処理し、次世代燃料の普及に貢献する

ポーラス多元系合金触媒で高効率な排ガス浄化

高効率な排ガス浄化が可能な、独自のポーラス多元系合金触媒材料を設計します。アンモニアや合成メタンは脱炭素化に資する次世代燃料として注目され、普及に向けた取り組みが進んでいます。一方でその燃焼排ガスには、NOxのような従来規制されてきた大気汚染物質に加え、CO2以上の地球温暖化係数をもつN2Oや未燃CH4といった排出抑制が求められる成分が含まれる可能性があります。これら多様な排ガス成分を適切に浄化する技術は、次世代燃料の普及ならびに関連産業の脱炭素化を進めるうえで重要です。

USE CASE

最終用途例

多段の触媒・浄化装置の機能を集約した、コンパクトな排ガス浄化システム

USE CASE 01設置スペース・重量・コストの低減

APPLICATION

APPLICATION

アンモニア燃焼排ガスの高効率浄化

複数の排ガス成分を同時に浄化できる多機能触媒を充填することで、コンパクトな浄化システムの構築へと繋げます。システムの設置スペースや重量を低減することで、様々なプロセスへ柔軟に適用が可能です。

STRENGTHS

強み

多元合金化 × ポーラス化で多機能な表面反応場を柔軟に設計

STRENGTHS 01

多元合金のポーラス化によって多彩な活性点を形成

ポーラス金属粒子は、その表面に多数の配位不飽和サイトを形成することから、触媒材料として高いポテンシャルを持っています。さらにこのポーラス金属を多元合金化することで、表面の化学的性質を調整することが可能です。合金化とポーラス化の組み合わせで、排ガスのような過酷な環境下でも機能する高性能触媒を開発します。

TECHNOLOGY

テクノロジー

界面活性剤を鋳型としたポーラス多元合金材料の合成

TECHNOLOGY 01

多様な合成パラメータの変調によって構造的・化学的因子を制御

界面活性剤を鋳型とした電析法・化学還元法により、孔径~50 nmのポーラス多元系合金やハイエントロピー合金を合成することができます。この技術においては、合成原料溶液中の金属イオン組成、溶液のpH、界面活性剤の種類、合成温度・時間・電位などを調製することで、ポーラス合金の組成・細孔サイズ・細孔分布・基板上への担持・分散状態といった様々な因子を制御することが可能です。

PRESENTATION

共同研究仮説

ポーラス合金が触媒材料として活きる反応・システムの探索・実証

PRESENTATION 01

複数の排ガス成分の同時浄化が可能な触媒材料開発・実証

アンモニア燃焼排ガス中のN2O/NOx/NH3の高効率浄化

多元合金のポーラス化によって、多様な活性点を形成し、複数の排ガス成分(NH3燃焼排ガスであればN2O/NOx/未燃NH3など)を同時に浄化できる多機能触媒材料の開発を目指します。実排ガス条件で求められる性能や技術課題について意見交換するとともに、実証に向けて検討したいと考えています。

PRESENTATION 02

ポーラス合金触媒のユースケース探索

本事業では、アンモニア燃焼排ガスの浄化を最初の実証対象としていますが、ポーラス多元系合金の特長を活かせる用途は、排ガス浄化以外にも存在すると考えています。触媒反応や産業プロセスにおける新たな適用可能性について、企業の皆様と意見交換し、共同研究につなげたいと考えています。

RESEARCHER

研究者

比護 拓馬名古屋大学 大学院工学研究科 助教
経歴

2018年3月 早稲田大学先進理工学研究科応用化学専攻
学位取得 博士(工学)
2018年4月 早稲田大学 理工学術院総合研究所 次席研究員
2020年4月 早稲田大学 応用化学専攻 任期付講師
2025年4月 早稲田大学 理工学術院総合研究所 次席研究員
2026年4月 現職

  • リサーチマップ

    https://researchmap.jp/198938462024

     

  • 専門領域

    触媒化学
    無機合成化学
    ナノ材料

  • 共同研究の経験がある企業/業界

    自動車/石油/非鉄金属

研究者からのメッセージ

排ガス処理に限定せず幅広い分野に展開させたい

ポーラス多元系合金の触媒材料としての応用研究はまだ初期段階ですが、その多様な表面構造や組成設計の自由度には大きな可能性を感じています。排ガス浄化に限らず、この材料の特長を活かせる反応やプロセスを、企業の皆様と一緒に開拓していきたいと考えています。ご興味をお持ちいただけましたら、ぜひお声がけください。