2022-06-21 東京大学
茨城大学大学院理工学研究科（工学野）の多田 昌平 助教、城塚 達也 助教、高輝度光科学研究センター（JASRI）の本間 徹生 主幹研究員、東京大学大学院工学系研究科の伊與木 健太 講師らの研究グループは、亜鉛ジルコニア（ZnxZr1−xO2−x）触媒を用いてCO2を高効率にメタノールに変換する水素化反応におけるZn含有量の影響を調べ、実験と計算により活性点構造を見出しました。Zn含有量が少ない場合、Zn-O-Zrサイトが触媒表面に形成され、特異的な触媒活性を示すことを実証しました。一方、ZrO2に過剰のZnを添加すると、Zn がZrO2中で偏在するというメカニズムについても、結晶構造の安定性から説明することに成功しました。
今後は、亜鉛（Zn）だけでなく様々な元素を触媒に溶かした固溶体を作成し、実験と計算の両面から触媒活性点の構造をデザインすることにより、より高性能なジルコニウム系触媒の開発に繋げます。
この成果は2022年6月20日付で米国化学会の雑誌ACS Catalysisのオンライン版に掲載されました。
■背景
ゼロ・エミッション社会の実現へ向けて、CO2回収・利用（CCU）はCO2ネットゼロを実現するための戦略として世界的に検討されています。CCUは、大気中もしくは燃焼排ガスから回収したCO2を有効利用する技術で、回収されたCO2は燃料や化学品の原料として使用することができ、エネルギー問題の解決につながるものとして有望です。
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