非水溶媒中での電気化学的硝酸還元による高効率アンモニア合成

• 研究課題/領域番号: 24K23018
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 吉田 航 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (60995562)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 硝酸還元 / アンモニア合成 / 電気分解 / 非水溶媒 / 抽出分離

研究開始時の研究の概要

硝酸イオンは産業や農業からの廃水に多量に含まれ，環境，特に水質汚染の深刻な原因となっている。電気化学的な硝酸還元反応によるアンモニア合成は，汚染物質の除去と有用物質の生成を同時に行うことが可能なアプローチである。しかし，水素発生反応との競合や不純物イオンの影響により変換効率が大きく低下するという問題がある。本研究では「廃水から非水溶媒中に硝酸イオンを抽出し，その場で還元してアンモニアを生成し，再び水相に回収する」という新たなアプローチを提案する。これにより，不純物イオンとの分離および，水素発生反応との競合を回避した高効率なアンモニア生成をシームレスに実行可能なプロセスの構築を目指す。