| 研究課題/領域番号 |
18H05251
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分D
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
原 亨和 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70272713)
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| 研究分担者 |
Chandra Debraj 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任准教授 (20802309)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| キーワード | 不均一系触媒 / アンモニア / ハーバー・ボッシュ法 / 鉄 / レアメタル / 電子供与体 |
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| 研究成果の概要 |
BaO-BaH2混合物にRuナノ粒子を固定したRu/BaO-BaH2触媒は従来の最高性能触媒に匹敵するNH3合成活性を示した。また、CaFH固溶体にRuナノ粒子を固定したRu/CaFHは50 ℃でもNH3を合成できる初の不均一系触媒であることが見出され、その活性はこれまで発表されたNH3合成触媒（上記Ru/BaO-BaH2を含む）の活性を凌駕することが明らかになった。更に、BaO-BaH2を複合した金属Fe粒子(BaO-BaH2/Fe)は100 ℃以下でNH3を合成できる初の鉄系不均一系触媒であることを見出した。
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| 自由記述の分野 |
触媒
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Fe触媒はNH3大量製造を初めて可能にしたが、近年Ru、Co、Niといった貴金属やレアメタルの触媒研究が進むにつれて、それは性能の低い時代遅れの触媒と考えられるようになってきた。このような背景の下、低温で作動する強い電子供与体を適切にFeと複合させれば、Fe触媒は上記遷移金属触媒の数百倍以上のNH3合成活性を発現することを本研究は明らかにした。更に、地域偏在性のない豊富で安価なFeを原料とする当該触媒は100年以上30%台であったハーバー・ボッシュ法のNH3収率を大幅に押し上げる道を開いた。これは少ないエネルギーで安価なNH3が製造できることを意味する。
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