マツダ、貴金属シングルナノ触媒技術を実用化し、新型車「アクセラ」に搭載。世界初。

マツダ(mazda.co.jp)は、排気ガスの浄化に使われている貴金属ナノ粒子触媒の技術改良に取り組み、貴金属触媒の使用量を約70%も低減しつつ、平成17年基準排出ガス75%低減レベル(SU-LEV)(国内モデル)を達成するシングルナノ粒子自動車触媒を開発した。

マツダ、貴金属の使用量を約70%削減できるシングルナノ触媒を世界で初めて実用化 -新型「マツダ・アクセラ」へ採用し、順次展開の予定-
2009.1.8 マツダ株式会社 ニュースリリース

貴金属ナノ粒子触媒の微細化により、性能を向上

自動車の排気ガスを浄化する触媒には、希少金属資源(レアメタル)で、価格的にも高価な貴金属材料が用いられている。例えばガソリン車の代表的な触媒は、三元触媒と言われ、白金、パラジウム、ロジウムといった希少な貴金属元素が使用されている。触媒の貴金属使用量を減らすことができれば、環境にも優しく自動車の低コスト化にも貢献できる。

貴金属の使用量を減らして触媒の性能を上げるためには、貴金属の粒子サイズをさらに小さくすることが有効である。貴金属粒子のサイズを小さくすれば、重量当たりの表面積が稼げるので、その分性能が上がる。

マツダは、従来の貴金属の粒子径を10nm以上から5nm以下と大幅に小さくすることにより、少ない貴金属使用量で触媒性能を確保することに成功した。

貴金属ナノ粒子の拡散移動・凝集を抑制、耐久性を向上

ただし、従来の触媒のように、ベースとなる触媒担体上に貴金属を付着させる構造では、排ガスの熱で貴金属ナノ粒子が拡散移動し、凝集する。それにより貴金属の表面積が減り、触媒性能が低下する課題があった。

マツダが開発したシングルナノ触媒は、触媒担体に貴金属ナノ粒子を埋め込む独自の構造を開発し、シングルナノサイズのまま貴金属ナノ粒子を固定化することに成功した。その結果、過酷な使用条件でも貴金属の凝集を抑制し、浄化性能を維持することが可能となった。

シングルナノ粒子触媒はマツダ・アクセラの新型車に採用、実用化推進を加速

同社は今後、開発したシングルナノ触媒の採用を順次拡大し、希少金属の使用低減とともに排出ガスのクリーン化に貢献していくとのことで、同社の自動車の環境性能が一層高まっていくであろう。

(追記)

この技術をさらに発展させ、直噴ガソリンエンジンであるSKYACTIVにも応用、2011年7月より採用を開始されているとのことである。さらに、ディーゼルエンジンのDPF触媒にも適しているとのことで、同社の革新的クリーンディーゼルエンジンSKYACTIV-Dにも展開しているとのことで、シングルナノ粒子触媒の応用、実用化がいっそう加速している模様(下記参考情報)。