| 研究課題/領域番号 |
18K11720
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
遠藤 智明 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授・副校長'(研究・産学連携担当) (60369915)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | アンモニア / 三次元ボールミル / フラーレン / γ-シクロデキストリン / 施肥装置 / シクロデキストリン / 包接錯体 / C60 / バイキャップ型包接錯体 / アンモニア合成 / ジルコニア容器 / 3次元ボールミル |
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| 研究成果の概要 |
窒素よりアンモニアを生成するための新規な触媒開発を行い、C60とγ-シクロデキストリン（γ-CyD）とで形成されるバイキャップ型の錯体を、三次元ボールミルを用いてグラムスケールで取得することが可能になった。さらに、この錯体触媒を用いて、窒素よりアンモニアを製造するプロセスを確立することができた。今後に向けて、より高性能の触媒を開発するために、C60を化学装飾した誘導体を合成し、その誘導体とγ-CyDとからなるバイキャップ錯体を、三次元ボールミルを用いて合成することができた。また、触媒を担持するために、γ-CyDの6位に反応性の高い置換基を導入した化合物を合成し、C60との錯体の形成を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アンモニアは肥料として食料生産に欠かせないものであるが、一部の根粒細菌以外は、空気中の窒素をアンモニアに変換できない。そのためアンモニアは化学的に合成しなければならず、製造法として約100年前にハーバー・ボッシュ法が確立されているが、地球で使用される多くのエネルギーがこのために使用されている。本研究では、自然エネルギーのみを用いるアンモニアの製造プロセスを確立し、これを施肥装置に組み入れることによって圃場設置型の自動施肥装置として発展させる。アンモニア生産のエネルギーを省力化し、自動施肥装置により砂漠化の防止により、昨今の異常気象への対応、食料問題の解消を目指した研究である。
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