共同発表：低温で高活性なアンモニア合成新触媒を実現
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ポイント
カルシウムアミドにルテニウムを固定した触媒が３００℃程度の低温度領域で従来よりも一桁高いアンモニア合成活性を実現した。
平らな形状の大きさのそろったルテニウムのナノ粒子が自然に形成された。
約１ヵ月の反応を継続しても触媒活性が劣化しないことがわかった。


ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業において、東京工業大学の細野 秀雄　教授と原 亨和　教授、北野 政明　准教授、井上 泰徳　研究員、高エネルギー加速器研究機構の阿部 仁　准教授らは、カルシウムアミド（Ｃａ（ＮＨ２）２）注１）にルテニウムナノ粒子を固定化した触媒が、３００℃程度の低温度領域で、従来の触媒の１０倍以上の高い触媒活性を示すことを発見しました。さらに、Ｂａ（バリウム）を３％添加したＣａ（ＮＨ２）２にルテニウムを固定した触媒（Ｒｕ／Ｂａ－Ｃａ（ＮＨ２）２）では、７００時間（約１ヵ月）以上に亘り反応を行っても触媒活性はほとんど低下せず極めて安定に働く触媒であることも明らかにしました。

アンモニアは窒素肥料原料として膨大な量が生産されており、最近では水素エネルギーキャリアとしても期待が高まっています。本研究成果は、アンモニア合成プロセスの省エネルギー化技術を大幅に促進する結果であるといえます。従来から使われてきたルテニウム触媒の多くは、金属酸化物やカーボン材料などに固定されていました。本触媒では、窒素含有無機化合物であるカルシウムアミドを用いることで、ルテニウムと窒素が結合し、カルシウムアミド上に大きさのそろった平らな微粒子状でルテニウムが固定されます。このことにより低温で高活性かつ安定な触媒活性が発現しました。

本研究成果は米国科学誌「エーシーエス・キャタリシス（ＡＣＳ　Ｃａｔａｌｙｓｉｓ）」オンライン速報版に２０１６年１０月８日午前０時（日本時間）に公開されます。

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