東京工業大、アンモニアの省エネ合成に有力な手がかりを発見

発表日:2015.11.26

東京工業大学は、電気抵抗の変化によりアンモニア合成触媒の活性が劇的に向上することを発見したと発表した。アンモニアは、窒素肥料原料として膨大な量が生産され、最近では燃料電池などのエネルギー源(水素エネルギーキャリア)としても期待が高まっている。アンモニア合成触媒はアルカリ金属化合物など様々な促進剤が検討されてきたが、電子濃度を高めることで働く材料は見いだされていなかった。今回、常圧下で優れたアンモニア合成活性を持つ「ルテニウム担持12CaO・7Al2O3(C12A7)エレクトライド」の電子濃度を高め、絶縁体から金属へと変化させると、反応メカニズムが劇的に変化し、従来の10倍以上の高い触媒活性が発現、また活性化エネルギーが半分に低減することを発見した。今回の成果により、穏和な条件下で作動するアンモニア合成触媒では、電子注入効果と水素吸蔵効果が重要な役割を果たしていることが明確になった。したがって、アンモニア合成プロセスの省エネルギー化に向けた触媒開発の有力な手がかりが得られたことになるという。

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