日前，東京大學(xué)開發(fā)了一種調(diào)整用于汽車尾氣催化劑的小孔沸石成分的新方法。用于汽車的廢氣催化劑需要高度耐用，因為它們要使用很長時間。東京大學(xué)通過在允許物質(zhì)移動的同時擴大小孔沸石的孔隙，并通過防止進入孔隙的有機分子的結(jié)構(gòu)崩潰，成功地提高了耐久性。用這種方法改進成分的沸石粉可用作汽車尾氣催化劑，凈化尾氣中有害的氮氧化物，有望解決這一問題并擴展到其他材料。

使用由二氧化碳 (CO?2?) 制成的合成燃料 (e-fuel) 或源自動植物的生物質(zhì)燃料的發(fā)動機不會增加大氣中 CO?2的含量，因此它們將繼續(xù)成為日常交通工具，即使實現(xiàn)碳中和后，有望成為支撐物流物流不可或缺的存在。另一方面，即使是使用電子燃料或生物質(zhì)燃料的發(fā)動機，由于廢氣中含有有害的氮氧化物，也會出現(xiàn)酸雨和氮循環(huán)障礙等問題。特別是公共汽車和卡車使用的柴油發(fā)動機是氮氧化物排放的主要來源之一，亟需應(yīng)對措施。此外，在提高發(fā)動機燃油效率和減少氮氧化物排放之間存在權(quán)衡取舍，如果未來由于發(fā)動機運行條件的改善而提高燃油效率，預(yù)計對廢氣處理的需求技術(shù)將急劇上升。

因此，需要將有害的氮氧化物分解為無害的氮的催化劑，作為候選物，具有優(yōu)異的催化活性的沸石受到關(guān)注。但是，由于要求汽車廢氣催化劑從安裝到新車到報廢的時間較長，因此耐久性一直是使用天然沸石的問題。在此背景下，NEDO的moonshot研究開發(fā)項目由東京大學(xué)（工學(xué)研究科二年級博士生吉岡達文、講師Kenta Iyoki、教授Toru Wakihara、教授Tatsuya Okubo等）進行了研究。開發(fā)了用于汽車尾氣催化劑等的小孔沸石的新成分調(diào)整方法，提高了耐久性。過去，如果強行調(diào)整成分，會出現(xiàn)沸石骨架結(jié)構(gòu)坍塌的問題，例如小孔沸石的小孔，使物質(zhì)難以進出。這一次，東京大學(xué)開發(fā)了一種新方法，通過在擴大孔隙的同時移動物質(zhì)來防止結(jié)構(gòu)坍塌。通過該方法改善組成的沸石具有優(yōu)異的耐久性，有望作為凈化柴油發(fā)動機廢氣中的氮氧化物的汽車廢氣催化劑長期穩(wěn)定使用。可以預(yù)期到其他材料。該研究成果發(fā)表在美國科學(xué)促進會于2022年6月23日（日本時間）出版的學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》上。

該項目的成果將通過提高氮氧化物無害化催化劑的性能，為解決空氣污染等問題做出貢獻。