東京工業大學的研究小組開發了一種碳氫化合物氧化反應，使用亞奈米顆粒（粒徑約 1 奈米的微小奈米顆粒）作為催化劑。本研究針對的碳氫化合物是一種名為甲苯的有機分子，具有惰性碳氫鍵，市售的金屬負載催化劑幾乎沒有表現出活性，但在使用亞奈米粒子作為催化劑的氧化反應中，其催化活性約為比已知奈米顆粒高 50 倍。
氧化反應將石油和天然氣等化石原料的主要成分碳氫化合物轉化為有用的有機氧化物，無論是在學術上還是在工業上都是重要的催化反應。眾所周知，可以透過將顆粒減小至奈米尺寸來提高催化活性，並且預計特別小的「亞奈米顆粒」將表現出特別高的催化活性。然而，合成極小且尺寸均勻的顆粒在技術上很困難，而且還沒有準確評估催化活性的研究。
在這項研究中，我們使用一種稱為樹枝狀聚合物的具有樹枝狀規則結構的特殊聚合物作為模板，成功合成了粒徑均勻的亞奈米粒子。當使用這種方法以各種亞奈米顆粒作為催化劑引發甲苯氧化反應時，他們發現催化活性隨著顆粒尺寸的減少而增加。他們還發現，在過渡金屬中，對氧的親和力特別低的鉑表現出很高的催化活性，而具有19個原子的鉑亞奈米顆粒催化劑的催化活性比已知的金屬奈米顆粒高出約50倍。
預計這一結果將能夠從惰性碳氫化合物中高效生產工業上有用的物質，並且隱藏在亞奈米顆粒中的優異催化功能將在未來進一步評估。
該論文被德國化學期刊《Angewandte Chemie International Edition》評選為「非常重要論文（VIP）——所有論文中前 5% 之內」。
