【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.22】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KU0051

利用課題名 / Title

酸化物に担持されたロジウムナノ粒子の状態観察

利用した実施機関 / Support Institute

九州大学 / Kyushu 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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion

キーワード / Keywords

ナノ粒子/ Nanoparticles,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)

西田 吉秀

所属名 / Affiliation

名古屋工業大学　先進セラミックス研究センター

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

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

山本　知一,鳥山　誉亮

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-

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

KU-004：広電圧超高感度原子分解能電子顕微鏡

報告書データ / Report

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

担持型触媒は，酸化物等の担体に金属が担持されたものであり，工業的に広く利用されている．Rh/Al₂O₃は代表的な担持型触媒であるが，酸素を含む高温条件ではRhがAl₂O₃中へ拡散し，Rhの表面濃度が低下することで劣化を引き起こす．本研究は上記問題を解決する触媒技術を模索しており，Al₂O₃へNiを予め固溶させ，ここにRhを担持することでRh表面濃度の低下が抑制されることをラボ分析で掴んだ．そこで本課題では，電子顕微鏡を用い，通常のAl₂O₃担体に比べて開発担体上でRhの表面濃度低下が抑制されている様子を可視化することを目的とした．

実験 / Experimental

含浸法により試料を調製した．予めNiを担持したAl₂O₃に0.4wt%のRhを担持し，600℃焼成を経て触媒を調製した．その後，得られた触媒に8%O₂+10%H₂O/N₂を流通させながら800℃で5h加熱することによりエージングを実施した．電子顕微鏡観察にはJEM-ARM200CFを用いた．

結果と考察 / Results and Discussion

比較対象であるRh/Al₂O₃では，元素マッピングを実施した場合においても明確なRhクラスターを同定することはできなかった．一方，視野全体のEDSスペクトルではRh-L由来のシグナルが明瞭に見られたことから，Al₂O₃マトリックス中にRhが原子状拡散していることが示唆された．これに対しRh/Ni-Al₂O₃では，元素マップにおいても10nm前後のRhナノ粒子が観察され，触媒劣化を引き起こすRhの原子状拡散が抑制されていることが可視化された．これらの触媒を三元反応に用いたところ，Rh/Ni-Al₂O₃では排ガスが50%転化される温度（T50）が最大で67℃低下し，期待通りに触媒劣化が抑制された．

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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

電子顕微鏡観察には，九州大学の山本知一先生および鳥山誉亮様にご協力を頂いた．心より感謝申し上げます．

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