多孔性金属錯体を利用した機能性ナノ複合物質の創出

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１．ルテニウム－銅系を例とした非固溶系合金合成の汎用ストラテジーの開発非固溶系合金を合成するために、よく知られているように異種類金属前駆体の同時還元の実現は最も重量なことである。これまでの研究の中では、異種類金属前駆体の反応速度をなるべく接近させるために、ファストファストシンセシス(fast synthesis)というコンセプトがメインに使われている。つまり、高温や塩基性などの条件で異種類金属前駆体の還元速度を同時に加速させ、より近い還元速度を狙うストラテジーです。しかしながら、ファストシンセシスが還元困難な金属種（鉄、銅、ニッケルなど）に対しては、加速還元の効果は期待できない。本研究は、還元困難な金属種を含む系でも汎用性を持つストラテジーの開発に成功した。まずより精確にそれぞれに異種類金属前駆体の還元速度を測り、還元速度の差を無くすように前駆体の化学修飾などの方法を借り、根本的に前駆体の還元速度を変えることにした。よって、同時還元が実現し、今までファストシンセシスにはできない非固溶系でも混ぜることができ、全組成で固溶体の作製を成功した。２．CO酸化活性を例としたルテニウム－銅固溶体の触媒特性の発見本研究は、初めてルテニウム－銅固溶体ナノ粒子の合成に成功し、その触媒特性を調べることに着目した。ルテニウムは最も優良なCO酸化触媒としてエネファームに実用化されている。本研究で開発したルテニウム－銅固溶体ナノ粒子は従来のルテニウムナノ粒子よりとても高い活性を示し、一方で、銅の添加によってコストを大幅に減少することも兼備している。特に半分以上のルテニウム元素を銅で置換したRu0.3Cu0.7でも、高いCO酸化活性を維持することが示されている。以上のことから、ルテニウム－銅固溶体は将来に有望的な新規触媒として応用することが期待されます。