写真・統計表

　北海道大学と京都大学、東京都立大学の共同研究グループは、プロパン脱水素によるプロピレン製造過程で、高温条件下、世界最高の耐久性と選択性を示す新規合金触媒の開発に成功した。開発したのは、白金（Pt）とガリウム（Ga）の合金ナノ粒子の表面に鉛（Pb）を添加した触媒（PtGa‐Pb/SiO2）。

　研究グループは、この新規な触媒が、プロパン転化率30％、プロピレン選択率99.6％の高い触媒性能を600℃の高温下で、96時間以上もの長時間維持できる、極めて高い耐久性を持つことを見出だした。プロピレン製造時の触媒再生コストの大幅な削減が期待される。

　プロピレンはプラスチックや合成ゴム、香料、医薬品といった様々な化成品の原料となる石油化学工業の重要な基幹物質。近年、シェールガス由来の安価なプロパンからプロピレンを製造するプロパン脱水素の需要が高まっているが プロピレンを高い収率で得るには600℃以上の高温を要するため、現行の工業プロセスでは炭素析出による触媒の著しい劣化が問題となっている。安定的なプロピレン製造には連続的な触媒の再生工程が必要になり、コスト削減の観点から高温でも劣化しない高耐久な触媒の開発が望まれていた。

　同研究では、ユニークな性質と構造を持つPtとGaの合金（PtGa金属間化合物）に着目。PtGaは、熱安定性が高く高温でも構造が変化しない利点のほか、3つのPt原子からなる「Pt3サイト」と、1つのPt原子が複数のGa原子に囲まれ孤立した「Pt1サイト」の2種類の触媒活性点が表面に存在する特徴がある。

　研究グループは、このうちPt3サイトはプロピレン生成だけでなく炭素析出も進行させてしまう一方、Pt1サイトがプロピレンを選択的に生成し、炭素析出を抑える優れた触媒活性点として機能すると予想。「Pt3サイトを何らかの方法で塞げば、耐久性の高い触媒を開発できる」と考えた。そこでPt3サイト上だけに触媒活性を持たない別の種類の金属原子を置くことを検討し、様々な種類の金属や触媒合成手法を駆使することでPt1サイトだけが機能する新たな触媒の開発に取り組んだ。

　同研究により明らかになったPt1サイトの優れた触媒性能は、プロパンだけでなくエタンやイソブタンなど、その他の低級アルカンの脱水素やメタンの有効利用などにも応用できる可能性が高い。石化の発展に大きく寄与するとともに、触媒・材料開発の面でも幅広い波及効果が期待される。

　日本プラスチック工業連盟（プラ工連）は、新型コロナウイルス感染拡大防止を目的に、商業施設などで多く使用されるプラスチック製仕切り板や仕切り幕について、火気周辺での導入は火災となる危険性がある、と注意を呼び掛けている。

　プラ工連は、使用されているものが必ずしも安全性に配慮されたものとは限らないため、代表的な樹脂製品の火気周辺での使用上の留意点や、耐熱温度をまとめた資料を作成。同連盟ウェブサイトで掲載を始めた。

　一例を挙げると、アクリル樹脂（PMMA）では、「可燃性があり、着火源があると燃える」（常用耐熱温度70~90℃）。ポリカーボネート（PC）＝「燃えるが自己消化性がある。耐衝撃性や高温耐性が必要な場合にお勧め」（同120~130℃）。可塑化塩ビ樹脂（PVC‐P）＝「一般タイプは、自己消化性があるが、種類によっては燃えることがあり、火気への注意が必要」（同60~80℃）など。

　また、プラスチック製品の使用に際して、使い方が防火安全上適正かどうかについては、最寄りの消防署への相談を促している。