ルテニウムナノ粒子の構造と触媒活性の関連を解明―大型放射光施設「Spring－8」使い達成：物質・材料研究機構／京都大学
(2016年10月28日発表)
（国）物質・材料研究機構と京都大学は10月28日、共同でルテニウムナノ粒子の構造と触媒活性との関連を見出したと発表した。
一酸化炭素（CO）を分解する触媒活性を持つ金属元素ルテニウムの超微細なナノ粒子の僅かな構造の違いが触媒機能に及ぼす影響についてその原因を解明したもので、同機構高輝度放射光ステーションの坂田修身ステーション長と京大大学院理学研究科の北川宏教授からなる研究チームの成果。
ナノ粒子は、大きさがnm（ナノメートル、1nmは10億分の１m）サイズの超微粒子のこと。材料の中には、小さくすることで優れた機能を発現するものがあり、ナノ粒子を使った触媒の研究が世界的に急進展している。
中でも白金族元素の一つルテニウムは、COを酸化してCO2（炭酸ガス）にする優れたCO酸化触媒活性を持つことから注目されている。京大の北川教授のグループは、ルテニウムの大きさをナノ粒子のオーダーまで小さくすることで面心立方格子（fcc）という新しい構造を作り出すことに世界で初めて成功し、その新タイプのナノ粒子が既存タイプ（六方最密充填：hcp）より高い触媒活性を持っていることを見つけ発表している。
しかし、fcc構造にするとなぜ高い触媒活性を示すようになるのかは分からず謎だった。
共同研究は、その謎を解こうと播磨科学公園都市（兵庫県）にある（国）理化学研究所の世界最高の放射光発生施設「Spring－8（スプリングエイト）」を使って行われfcc構造を持つルテニウムナノ粒子内の全ての原子位置を調べるなどしてナノ粒子の構造と触媒活性との関連を見出した。
ルテニウムは、電気と熱の両方を供給するコージェネレーションシステムとして販売されている「エネファーム」（愛称）にCO除去触媒として使われているが、「新しいfccタイプのルテニウムナノ粒子はエネファームで使用されている既存のhcpタイプのルテニウムに置き換わる革新的な新触媒として期待される」と同機構はいっている。
