水素エネルギーは未來(lái)のグローバルエネルギーシステムの重要な柱と考えられており、高効率、安定、低コストの水素製造はエネルギー技術(shù)の発展における重要な課題となっている。最近、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)の周武教授チームと北京大學(xué)の馬丁教授チームは、學(xué)術(shù)誌「ネイチャー」に研究成果を発表し、全く新しい高活性水素生成觸媒の安定化ソリューションを報(bào)告した。中國(guó)青年報(bào)が伝えた。

觸媒技術(shù)は現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)において中心的な役割を果たしており、世界中で80％以上の工業(yè)化學(xué)製品の生産は觸媒プロセスに依存している。觸媒反応の中核としての觸媒の活性と選択性は、反応速度と目的生成物の収率を決定し、新しい觸媒の性能を評(píng)価する重要な指標(biāo)となっている。しかし、実際の産業(yè)応用において、高い活性と高い選択性だけでは遙かに不十分であり、觸媒の安定性が生産の持続性と経済性に直接影響を與え、大規(guī)模な商業(yè)化を?qū)g現(xiàn)できるかどうかを左右する中核的な要因となる。

觸媒研究において、「高活性と高安定性の両立は難しい」という課題は、科學(xué)者たちが直面している中核的な問(wèn)題の一つだ。この觸媒安定性のボトルネックを解消するべく、今回の研究チームは新しい觸媒安定化ソリューションを提案した。

周武教授は、「研究チームが希土類(lèi)酸化物のナノ被覆層を設(shè)計(jì)?構(gòu)築することにより、Pt/γ-Mo2N觸媒の高活性界面の觸媒活性サイトを保護(hù)することに成功し、メタノール水蒸気改質(zhì)による水素生成反応における觸媒の安定性を顕著に向上させた。その結(jié)果、觸媒の壽命は1000時(shí)間を超え、既存のメタノール水蒸気改質(zhì)觸媒を大きく上回る1500萬(wàn)回以上の觸媒回転數(shù)（TON）を?qū)g現(xiàn)することができた。このブレイクスルーは、この種の觸媒の工業(yè)応用の可能性を大きく広げるだけでなく、水素技術(shù)の持続可能な開(kāi)発に対して重要なサポートを提供している」と説明した。

この研究は觸媒科學(xué)における安定性のボトルネックを打破し、活性を低下させることなく高い安定性を持つ界面觸媒の設(shè)計(jì)に初めて成功した。これにより、貴金屬觸媒の低コストで高安定性の応用のための実行可能なソリューションが提供されている。今後、グリーンエネルギー、水素燃料電池、持続可能な化學(xué)産業(yè)などの分野で重要な役割を果たすことが期待されており、ゼロカーボンの未來(lái)の実現(xiàn)を加速させることが見(jiàn)込まれている。（編集ES）

「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2025年2月21日