東大/九大、高い触媒活性を示すアンモニア合成触媒を開発

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東京大学と九州大学は2017年4月4日、非常に高い触媒活性を示すアンモニア合成触媒を開発したと発表した。

両大学の研究グループはまず、窒素固定反応に適したPCP(リン-炭素-リン)型ピンサー配位子および窒素分子が配位したモリブデン窒素錯体を新たに分子設計し、合成した。これを触媒として用いることで、常温/常圧の条件下で窒素ガスを直接アンモニアへと変換することに成功した。

この触媒1分子は、窒素ガスから最大で230分子のアンモニアを合成できる。これは、世界最高の触媒活性だという。またこのモリブデン窒素錯体は、従来のものよりも長寿命だという。

従来のアンモニア合成法であるハーバーボッシュ法は、鉄系触媒を用いて高温/高圧下で窒素ガスと水素ガスからアンモニアを合成する方法だが、大量のエネルギーを必要とする。今回の研究成果は、現行のハーバーボッシュ法を将来的に代替する触媒開発に向けての重要な指針になるという。

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