| Project/Area Number |
19H02512
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kitano Masaaki 東京工業大学, 元素戦略研究センター, 准教授 (50470117)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | ヒドリド化合物 / 触媒 / アンモニア合成 / アンモニア分解 / アンモニア / 貴金属代替 / 格子窒素 / ヒドリドイオン / 酸窒素水素化物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では高密度にヒドリドイオンを含有する材料を合成し、ヒドリド化合物が有する様々な物性（電子供与性、高速イオン導電性など）を利用することで、温和な条件下で優れた触媒活性を示す貴金属フリーなアンモニア合成および分解触媒を創出する。ヒドリド化合物として、アルカリ土類ニクトゲン化合物や希土類酸水素化物を用い、Fe,Co,Niなどの卑金属触媒の性能を著しく向上させRu触媒を凌駕する触媒を創出する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the present study, we have focused on the hydride-based materials as supports of precious metal-free catalysts in ammonia synthesis and decomposition reaction. Unique properties such as electron donating ability and hydride ion mobility are demonstrated to promote the suppored metal catalysts. BaCeO3-xNyHz, LaH3-2xOx, CeH3-2xOx, LaN, CeN, CaNH were found to function as efficient catalyst supports in ammonia synthesis and decomposition reactions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
水素エネルギー社会の構築において、アンモニアは有力な水素エネルギーキャリアとして注目されており、温和な条件下でアンモニアを合成・分解できる新たな触媒の開発が求められている。本成果は、その両反応に対して貴金属を使用せず、材料中のN3-, H-, e-などのアニオンサイトを活性点として利用することで高効率化を達成するという学術的に新しい概念を確立した。再生可能エネルギー由来の水素をアンモニアに変換するグリーンアンモニアプロセス構築には、低温低圧で作動する革新的触媒が重要であり、本成果はそのようなプロセス構築に貢献できる可能性を秘めている。
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