東工大など、反応効率１０倍の低温アンモニア合成触媒開発

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  カルシウムアミドにへばりついた扁平なルテニウム（東工大提供）

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、高エネルギー加速器研究機構の阿部仁准教授らは、従来の触媒に比べ反応効率が１０倍以上の低温アンモニア合成触媒を開発した。一カ月間触媒が劣化しないことも確認した。アンモニアを地産地消する合成技術として展開する。カルシウムアミドの担体表面にルテニウムを付着させた触媒を開発した。ルテニウムの“縁”で窒素と水素が反応してアンモニアができる仕組みだ。

カルシウムアミドを担体とすると、アミドの窒素とルテニウムが強く結合し、ルテニウムが担体にへばりつく。直径１ナノ―３ナノメートル（ナノは１０億分の１）の薄く平たい形で点在する。たくさんの“縁”が維持されるため、反応を進むとルテニウムが凝集して塊になる課題を克服した。

３００度Ｃ、８気圧で、従来のルテニウム触媒の１０倍の反応効率を確認。現行のハーバーボッシュ法は４００―５００度Ｃで１００―３００気圧の条件で生産する。低温低圧で反応すれば小型プラントで生産できる。