北川宏 理学研究科教授、草田康平 白眉センター／高等研究院物質―細胞統合システム拠点（iCeMS）特定准教授、丸山隆浩 名城大学教授（兼：同センター長）、松岡就 同修士課程学生（研究当時）らの共同研究チームは、白金族の5元素（白金（Pt）、パラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）、イリジウム（Ir）、ルテニウム（Ru））を原子レベルで均一に混ぜ合わせたハイエントロピー合金（HEA）ナノ粒子を触媒に用いて、直径1ナノメートル程度以下の単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を高効率で合成することに成功しました。SWCNTは代表的なナノ材料として有名ですが、構造制御技術が不十分であり、また、合成コストが高額のためエレクトロニクス分野への応用が停滞していました。今回、HEAがSWCNT合成において単体の金属触媒を上回る触媒活性を有し、また、細径のSWCNT合成に有効であることが示されました。HEAは様々な組成をとることが可能なため、今後、さらに生成効率が向上し、また、構造制御技術が進展することが期待できます。
本研究成果は、2024年3月11日に、国際学術誌「Chemical Physics Letters」にオンライン掲載されました。
「カーボンナノチューブ（CNT）合成用触媒として、HEAナノ粒子の可能性が示されたことは、CNT研究者として大変うれしく思います。HEAは様々な組成の組み合わせが可能で、今後の改良により、さらに触媒活性を向上させることが可能です。CNTのエレクトロニクス応用実現のための第一歩になると期待しています。」（丸山隆浩）
「我々の合成するHEAナノ粒子の用途の一つとしてカーボンナノチューブの合成用触媒が発見できたことをうれしく思います。今後、合金組成の検討を行い、更に高効率な触媒が発見できればと思います。」（草田康平）
【DOI】
https://doi.org/10.1016/j.cplett.2024.141178
【書誌情報】
Shu Matsuoka, Kamal Prasad Sharma, Takahiro Saida, Kohei Kusada, Hiroshi Kitagawa, Takahiro Maruyama (2024). Single-walled carbon nanotube synthesis with RuRhPdIrPt high entropy alloy catalysts. Chemical Physics Letters, 841, 141178.
