【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24UT0219

利用課題名 / Title

金属担持触媒の微細構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

触媒材料/ Catalyst materials,透過型電子顕微鏡/ Transmission electron microscopy,走査型透過電子顕微鏡/ Scanning transmission electron microscopy,電子顕微鏡/ Electronic microscope

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

田中 潤矢

所属名 / Affiliation

東京濾器株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

新井　聡史,小野　竜平

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

寺西　亮佑,田中　和彦

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-006：ハイスループット電子顕微鏡
UT-009：ハイコントラスト透過型電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

現在、自動車用排ガス浄化触媒は、使用される白金族元素の希少性、また厳しくなる排ガス規制から白金族の使用量低減と高活性化という、背反する要素の両立が求められている。本課題では調整方法の異なるディーゼル酸化触媒粉末について活性元素である貴金属の粒子径やその分布を観察するため、東京大学設備を利用した。

実験 / Experimental

貴金属の担持工程の異なるPtPd/Al2O3触媒を2つ作成した。作成したサンプルのPt/Pd比は2/1(重量比)であり、それぞれサンプルA、サンプルBとする。作成した触媒は600℃×50Hの熱処理を行った後、エタノールを用いて分散させ、走査透過型電子顕微鏡(JEM-2800)を用いてPtとPdの分布を観察した。倍率は50万倍にて実施した。

結果と考察 / Results and Discussion

サンプルA、BのSTEM像及びPtとPdのEDSマッピングをそれぞれFig.1、2に示す。またEDSより貴金属粒子のPtとPdの重量比を算出した。このうちPt濃度の標準偏差が一定以上の結果について、Pt濃度のヒストグラムを示したグラフをそれぞれFig.3に示す。Fig.1、2より、サンプルA、Bともに30nm以下の貴金属粒子が観察された。Fig.3より、サンプルAの貴金属粒子分布は触媒組成(Pt=67wt%)から離れた2つの集団を形成しており、Pt濃度70～100wt％のPtリッチ粒子とPt濃度20～50wt％のPdリッチ粒子に分かれて存在することが確認された。一方で、サンプルBは僅かにPdリッチ粒子を形成するが、多くの貴金属粒子が触媒組成と同じPt濃度67wt%近傍であることが確認された。弊社にて実施したガス浄化性能試験ではサンプルBのほうが優れた性能を示している。したがって比較的均一な貴金属分布が高い性能に影響したと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 サンプルAのSTEM像、EDSマッピング

Fig.2 サンプルBのSTEM像、EDSマッピング

Fig.3 PGM粒子におけるPt濃度のヒストグラム

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

本評価にご助力いただいた寺西亮佑様(東京大学)、田中和彦様(東京大学)に感謝申し上げます。

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件