低温で高活性なアンモニア合成新触媒を実現

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

「アンモニア合成法

　一世紀越しの発明を生んだ背景」

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。