研究課題
本研究では、SDGsの達成に向けて地球の異常気象への対応策として、環境に配慮した光エネルギーを用いた水と窒素のみからのアンモニアの合成触媒の研究を行った。この触媒を組込んだアンモニア製造装置を開発すれば、設置のみで、日々のメンテナンスが不要な施肥装置となり、砂漠の緑化対策等が可能になる。本研究費で導入した3次元ボールミル（3DBM）を用いたC60とγ-シクロデキストリン(γ-CyD)からのバイキャップ錯体の合成過程で最適な実験条件を見出し、一週間以上要した触媒の合成・精製時間を半日まで短縮するとともに、1バッチで、グラムスケールで触媒を得ることが可能になった。一方、この触媒を用いて、水と窒素からなるアンモニアの合成するために必要な、実験条件と触媒に添加する試薬の組み合わせを検討し、アンモニアを恒常的に得ることが可能になった。アンモニアの生成量を含めて、さらなる検討を継続しており、これらに関して、特許申請の手続きを進めている。一方、前述の研究手法を発展させ、高性能の触媒探索、反応機構の解析を行うためC60をシクロプロパン化した誘導体を合成し、これらとγ-CyDとの包接錯体を、3DBMを用いて合成することができた。ただし、マロン酸ジエチルを導入した物質については、3DBMを用いても、現時点で包接錯体の合成はできていない。さらに、触媒を担持するために、γ-CyDを化学装飾した化合物の合成にも成功し、3DBMを用いてバイキャップ錯体化までを行うことができた。以上、いただいた研究資金により、水と窒素よりアンモニアを合成するための触媒を安定的に製造できるようになり、その触媒を用いたアンモニアの合成が恒常的に行えるようになった。
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Data in Brief
巻: 30 ページ: 105568
10.1016/j.dib.2020.105568
