言語
プラチナ触媒市場は高度に集中しており、上位12社が世界シェアの68%を占めています。ヘラウス、BASF、Johnson Matthey（英国）が第一陣を形成し、燃料電池や精密化学触媒などのハイエンド分野を支配。ヘラウスは高活性担体プラチナ触媒（世界市場の66.5%）で自動車排ガス浄化部門をリードし、BASFは「触媒サービス（CaaS）」モデルを通じて貴金属リース＋技術ソリューションを提供し顧客の資金負担を軽減。第二陣にはエボニックや凱立新材料（中国）、プラチナ源触媒などが含まれ、低白金化技術の進化に注力。例えばプラチナ源触媒は第二世代プラチナ-コバルト合金触媒を開発し、プラチナ負荷量を33%削減、3万サイクル後の劣化率はわずか3%で、複数の電力反応器メーカーに供給されています。
貴金属触媒をお持ちの方はお問い合わせください。
プラチナ触媒の種類と応用シーン
構造別では、プラチナ触媒は多相型（固-気/液反応）と均一型（液相反応）に分類。多相プラチナ触媒が主流（66.5%）で、担体型は以下の通り：
- アルミナ担体型：スチレン水素化に使用、比表面積289.5m²/g、転化率94.5%（100分以内）
- カーボン担体型：燃料電池の中核材料だが、従来のプラチナカーボンは腐食しやすくプラチナ粒子が脱落
- 金属酸化物担体型：Pt/TiO₂-Ovなど酸素空孔を利用し導電性を強化、従来Ptカーボン比でCO耐毒性が3倍
応用シーンでは精密化学が59.6%を占め、次いで自動車排ガス浄化（三元触媒）と燃料電池。水素燃料電池分野ではプラチナ触媒の白金負荷量削減が潮流で、単原子プラチナ触媒は使用量を90%削減し膜電極負荷量を0.02mg/cm²まで低減可能です。
プラチナ触媒の役割
プラチナ触媒の核心的役割は反応の活性化エネルギーを低減し、中低温で反応を加速（自身は消費されない）。プロトン交換膜燃料電池（PEMFC）ではプラチナ触媒がカソード酸素還元反応（ORR）を促進。従来プラチナカーボン触媒の質量活性は0.7 A/mgPtだが、単原子プラチナ触媒はPt-N₄活性中心を介し活性を3.86 A/mgPt（市販品の5.3倍）に向上。4電子経路を固定し副生成物腐食を回避。耐毒性では電子金属-担体相互作用（EMSI）が鍵で、Pt/TiO₂-Ovでは酸素空孔がTiO₂からプラチナへの電子流を駆動しCO吸着を弱化。1,000 ppm CO注入後の電流密度減衰は3.67%のみ（従来プラチナカーボンは10%超）。
プラチナ触媒の製造
プラチナ触媒の性能は担体設計とプラチナ分散プロセスに依存。担体革新には：窒素ドープカーボンによるプラチナ原子固定効率向上、二酸化チタン酸素空孔による電子伝導最適化。製造プロセスでは連続マイクロ波法が突破口に：湖北文理学院はエチレングリコールとマイクロ波放射の混合系で3分間で均一粒子径（3.02 nm）のプラチナナノ粒子を合成。メタノール電気酸化活性は76.95 mA/cm²に達し市販触媒比63.6%向上。量産課題は原子レベル分散の安定性。上海大学は二原子協調戦略（Pt-Feペアリング等）を開発し、強力な金属-担体相互作用で高温凝集を抑制。プラチナ源触媒はナノ自己組織化とPt-Co超格子技術を統合し、粒子径均一化と大規模製造の問題を解決。現在主流企業は低白金合金＋レーザー処理でコスト削減を進め、プラチナ触媒の負荷容量を<0.05mg/cm²に推進中です。
