主要成果
最新の研究により、しわ状のMo2TiC2Tx MXeneナノシート上に白金（Pt）単原子を担持させた触媒が、アルカリ水素発生反応（HER）において極めて高い活性を示すことが明らかになりました。具体的には、電流密度10 mA cm−2において24.9 mV、50 mA cm−2において75.5 mVという非常に低い過電圧を達成しています。
技術・詳細
本技術の核心は、白金の「原子レベルでの分散」と、支持体であるMXeneへの「意図的な機械的変形（ストレイン制御）」を組み合わせた点にあります。支持体として用いられたしわ状のMo2TiC2Tx MXeneが、触媒活性に影響を与える構造的な役割を果たしています。
性能指標として、以下の数値が報告されています。
- Pt質量活性：11 859 mA mgPt−1（商用Pt/Cと比較して約178倍の活性）
- Tafel勾配：31.61 mV
背景・業界の文脈
水素製造における電解プロセスでは、エネルギー損失を抑えるために過電圧をいかに低減させるかが重要な課題となります。特に高価な貴金属である白金（Pt）の使用量を最小限に抑えつつ、高い活性を維持する単原子触媒の開発は、コスト削減と効率向上の両立において極めて重要なアプローチです。
今後の展望
本研究は、支持体の物理的な形状制御（しわ状構造によるストレイン制御）が、単原子触媒の性能を劇的に向上させる有効な手段であることを示しました。実験室レベルでのテストにおいて、商用触媒を大幅に上回る質量活性を実証したことで、今後の高効率な水素製造プロセスの実現に向けた新たな指針となることが期待されます。
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