原研ら，先端X線分光法で「働く触媒中の電子の動き」を捉えることに成功

日本原子力研究開発機構（原研）と大阪大学は，ダイハツ工業との共同研究により，触媒の反応過程における電子の動きを，その場で詳細に観測するための測定技術を開発した（ニュースリリース）。

触媒反応においては反応分子，触媒，さらには触媒を支える担体などがそれぞれの間で複雑に電子のやり取りをしており，そのような電子の動きの解明が触媒機能の理解に不可欠となる。

研究グループは，その電子の動きを捉えるのに適した測定技術として原研が大型放射光施設SPring-8のビームラインBL11XUにて独自に開発を進めてきた先端X線分光法（共鳴非弾性X線散乱法）を用い，自らが開発に関与してきた自動車排ガス浄化のためのインテリジェント触媒）と，一般的な自動車触媒を，触媒が働いている環境下で比較測定した。

先端X線分光法では，試料にX線入射して，試料から出てきた散乱X線を高度に検出することで電子の動きを調べる。透過能力の高いX線のみを利用した手法であるため，ガス雰囲気中や液体中などの実環境の条件下においても測定を行なうことが可能。また，特定の元素に関する情報のみを抽出して測定できる特長を活かして，触媒金属中の電子を狙い撃ちすることができる。

その結果，触媒となる貴金属とその触媒を支える担体との間での電子の動きがインテリジェント触媒の自己再生能，さらには反応ガスの吸着能を支配していることを解明し，開発した先端X線分光法の有効性を実証した。

今回開発した先端X線分光法を活用することで，触媒が働いているその場で，反応分子，触媒，担体の間の電子の動きに関する知見が得られる。これにより，貴金属の使用の低減・代替を目指す自動車触媒や燃料電池電極触媒など，実用触媒の新規創製・機能向上に対する新たな指針を与えることができると期待されるとしている。