次世代のクリーンエネルギーとしてグリーン水素の導入が進む中、水電解装置の量産化に向けて、希少で高価なイリジウム触媒の使用量を劇的に抑えつつ活性を高める技術の開発が世界的な課題となっています。
東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、川脇徳久准教授らの国際共同研究グループ（東京理科大学、米国・ヴァンダービルト大学、オーストラリア・アデレード大学）は、次世代のクリーンエネルギーであるグリーン水素を製造する水電解技術において、もっとも重要な電極触媒の一つであるイリジウム（Ir）のナノクラスター（NC）を大気中で極めて簡便かつ精密に合成する手法を開発しました。
一酸化炭素（CO）とトリフェニルホスフィン（PPh3）を保護配位子として巧みに組み合わせることで、空気中で安定して存在する原子精度（15原子個数規模）のイリジウムナノクラスター（Ir₁₅ NC）の分離に成功しました。これを前駆体として作製した水電解用触媒は、市販のイリジウムナノ粒子触媒に比べて1.5倍の酸素発生反応（OER）活性を示し、さらに20時間以上の連続運転でも劣化しない高い耐久性を実証しました。
本研究の成果は、極めて高価で地球上の埋蔵量が少ないイリジウムの使用量を劇的に抑えつつ、クリーンな水素製造システムの効率を大幅に高める画期的な技術であり、脱炭素社会・カーボンニュートラルの実現を加速させるマイルストーンとなります。
本研究成果は、2026年6月15日に、米国化学会誌Journal of the American Chemical Society (JACS)に掲載されました。