一氧化碳和氫氣的混合氣體是合成汽油和酒精等各種化學產品的原料。
以天然氣的主要成分和主要溫室氣體的甲烷和二氧化碳為原料進行合成的甲烷干法重整（DRM），從有效利用天然氣和抑制全球污染的觀點出發，近年來備受關注。變暖 這是反應之一。然而，在低溫（低於 600 攝氏度）下特別明顯的嵌縫（作為副產品產生的煤煙）會導致設備的栓塞，目前的 DRM 必須在高於 800 攝氏度的高溫條件下進行。因油耗問題未能投入實際使用。
在這種情況下，國立材料科學研究所、高知工業大學、東京工業大學等小組通過控制納米相分離結構的拓撲（拓撲幾何糾纏），對 DRM 具有優異的低溫活性和壽命。創造了一種具有長壽特性的催化劑材料。
這種催化劑具有特殊的拓撲結構，其中納米纖維狀鎳金屬相和 ittoria 氧化物相像編織一樣相互纏繞，被命名為“生根催化劑”Ni#Y203（鎳標籤 ittoria）。由於鎳深深紮根於氧化釔內部，因此不會發生遷移（由於加熱或施加電場而導致顆粒在大範圍內循環的現象），從而抑制了傳統材料難以實現的嵌縫。長時間穩定的 DRM 驅動在低溫區（小於500度）實現時間（1000小時以上）。
隨著頁岩氣等非常規化石燃料市場的擴大和新興國家的經濟增長，溫室氣體排放將持續，全球氣候變化預計將加劇。另一方面，開發的催化劑可以發揮很大的威懾作用，有望成為天然氣有效利用和溫室氣體減排的突破口。
