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2016年10月12日 (水)

低温で高活性なアンモニア合成新触媒を実現

平成28年10月8日
科学技術振興機構(JST)
東京工業大学
高エネルギー加速器研究機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○カルシウムアミドにルテニウムを
 固定した触媒が300℃程度の
 低温度領域で従来よりも一桁高い
 アンモニア合成活性を実現した。
 
○平らな形状の大きさのそろった
 ルテニウムのナノ粒子が自然に
 形成された。
 
○約1ヵ月の反応を継続しても触媒活性が
 劣化しないことがわかった。
 
 
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 JST 戦略的創造研究推進事業
において、東京工業大学の細野 秀雄
教授と原 亨和 教授、
北野 政明 准教授、
井上 泰徳 研究員、
高エネルギー加速器研究機構の
阿部 仁 准教授らは、
カルシウムアミド
(Ca(NH2)2)注1)に
ルテニウムナノ粒子を固定化した触媒が、
300℃程度の低温度領域で、
従来の触媒の10倍以上の高い触媒活性を
示すことを発見しました。
 
 さらに、Ba(バリウム)を
3%添加したCa(NH2)2に
ルテニウムを固定した触媒
(Ru/Ba-Ca(NH2)2)では、
700時間(約1ヵ月)以上に亘り
反応を行っても触媒活性はほとんど
低下せず極めて安定に働く触媒であること
も明らかにしました。
 
 アンモニアは窒素肥料原料として
膨大な量が生産されており、
最近では水素エネルギーキャリアとしても
期待が高まっています。
 
 本研究成果は、アンモニア合成プロセス
の省エネルギー化技術を大幅に促進する
結果であるといえます。
 
 従来から使われてきたルテニウム触媒の
多くは、金属酸化物やカーボン材料などに
固定されていました。
 
 本触媒では、窒素含有無機化合物である
カルシウムアミドを用いることで、
ルテニウムと窒素が結合し、
カルシウムアミド上に大きさのそろった
平らな微粒子状でルテニウムが
固定されます。
 
 このことにより低温で高活性かつ安定な
触媒活性が発現しました。
 
 本研究成果は米国科学誌
「エーシーエス・キャタリシス
(ACS Catalysis)」
オンライン速報版に2016年10月8日
午前0時(日本時間)に公開されます。
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 良さそうです。
 
 関連投稿
サイエンスポータル科学ニュース
 
 アンモニア合成の省エネ化は重要な
課題です。
 
 
>本触媒は、低温微加圧条件下で優れた
>アンモニア合成活性を示し、
>長期間安定して活性を保つことが
>できます。
 
>今後、触媒の調製条件などを最適化する
>ことでさらなる活性向上が見込まれ、
>アンモニア合成プロセスの
>省エネルギー化に大きく貢献すること
>が期待できます。
 
 アンモニア合成の更なる省エネ化が
達成出来そうです。
 期待しましょう。

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