자기재생기능 갖는 차세대 자동차 배기가스 정화용 촉매 개발 일본원자력연구소와 다이하트공업의 연구팀은 자기재생기능을 갖는 차세대 자동차 배기가스 정화용 촉매를 개발했다. 이 촉매는 귀금속인 파라디움을 페로브스카이트형 산화물을 복합시킨 것으로 배기가스의 산화환원변동에 따라 결정구조를 바꿔 항상 정화활성기능을 갖는다. 자동차용 촉매는 알루미나 등의 표면에 단독으로 촉매기능이 있는 파라디움, 백금, 로디움 등 귀금속을 미립자 상태로 분산시켜 대면적화하여 이용한다. 이러한 귀금속을 사용한 가솔린엔진의 배기가스 정화는 70년대에 확보되어, 알루미나 표면에 몇 나노미터 정도의 크기로 하여 이용해 오고 있다. 결점은 귀금속이 알루미나 표면에서 입자성장 등을 일으켜 촉매면적을 감소시켜 열화하는 것. 따라서 입자성장의 억제가 촉매개발의 포인트가 되어 왔다. 그 하나가 촉매 자체의 구조나 성질을 바꾸어 자기재생적인 기능을 도입한 인텔리전트 촉매. 이 연구팀은 지금까지 인텔리전트 촉매로 검토되어 왔던 페로브스카이트형 산화물을 사용, 8만킬로미터에 상당하는 내구시험을 실시한 결과, 우수한 성능을 발휘한다는 것을 확인했다. 이 페로브스카이트형 산화물에 파라디움을 복합시킨 촉매를 합성, 배기가스 속의 결정구조의 모습을 대형방사광시설 ‘SPring-8’의 방사광 X선을 사용하여 관측한 결과, 자기재생기능을 발견했다. 배기가스가 산화, 환원변동을 반복함에 따라 파라디움이 용출하여 미립자가 되고, 더욱 변화하여 결정의 지정된 위치로 돌아가는 사이클을 반복한다고 한다. 산화분위기에서는 파라디움이 페로브스카이트형 산화물의 지정된 위치에 있는데, 환원분위기가 되면 용출하여 모여들어 미립자가 된다. 그런데 다시 산화분위기가 되면 원래로 돌아간다. 이것은 귀금속의 입자성장을 억제시킨 것으로 촉매는 항상 정화활성을 계속 유지하게 된다. (NK)