国立研究開発法人物質・材料研究機構、首都大学東京、株式会社NBCメッシュテックの共同研究グループは、有害な一酸化炭素(CO)を室温下で無害化する新触媒を開発した。

 空気清浄機は、臭い対策や有害物質除去などの用途で既に幅広く活用されているが、従来の空気清浄機のフィルターでは、COを室温で除去する有効な触媒がなく、CO成分を取り除くことが困難であった。ナノ粒子化された金が、室温でCOを酸化することが1984年に首都大学東京の春田名誉教授・客員教授らによって報告されたものの、金ナノ粒子は非常に凝集しやすく、単独では本来の触媒活性を発揮できないという課題があった。

 そこで、本共同グループは、酸化鉄ナノ多孔体に金ナノ粒子触媒を保持させたハイブリッド型の新触媒を開発した。1グラムあたり約200平方メートルもの非常に高い比表面積をもつナノ多孔体に、金ナノ粒子を均一に分散させて凝集を抑制することで、室温で一時間あたり 8.41 molCO/gAu もの高いCOの除去能力を実現した。さらにこの触媒は、初期の20%の触媒活性を、長期間維持できることも確認した。これにより、市販の触媒に比べ5倍以上のCO除去能力を実現したことになる。

 2020 年の東京オリンピックに向けた分煙化議論を皮切りに、喫煙室向けにCOを無害化する触媒の開発が喫緊の課題となっている。本研究の技術を使用することにより、経済面と環境面の両者に優れた空気清浄機フィルターの開発につながることが期待できる。

論文情報:【Chemical Communications】Room temperature carbon monoxide oxidation based on two-dimensional gold-loaded mesoporous iron oxide nanoflakes

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