空中窒素と水中プロトンからアンモニアを合成

研究紹介詳細表示

登録日:2015/01/09 / 更新日:2020/02/05

～脱ハーバー・ボッシュ！～

研究分野分類：5203 無機化学
産業分類：化学工業

キーワード：アンモニア合成，生体模倣，イオン液体，水中プロトン，空中窒素

化学

基礎化学

増田秀樹（未来材料創成工学専攻）

研究概要　空中窒素と水中水素からアンモニアを電気化学的に合成する新規アンモニア製造法を開発しました。		特徴　生物界にはニトロゲナーゼという酵素が存在し、常温常圧下で空中窒素とプロトンからアンモニアを合成しています。本技術は、空中窒素と水中水素とから常温常圧下イオン液体中で、電気化学的にアンモニアを合成する極めて低環境負荷な方法です。
背景・従来技術　アンモニアは肥料やあらゆる含窒素化成品の原材料となるだけでなく、最近ではエネルギーキャリアやガソリンの代替品として期待されています。しかし、現在その製法は１００年前に開発されたハーバー・ボッシュ法に頼っています。この製法は化石燃料由来の水素を用いるだけでなく、高温高圧下という環境負荷の大きい条件下で遂行されており、新規合成法が求められています。		実用化イメージ　イオン液体中に窒素を捕捉・活性化する触媒を担持し、空中窒素と水由来の水素とから電気化学的にアンモニアを合成する方法です。現在窒素を固定化する鉄系触媒の開発と効率よく反応させる電気セルを開発中です。次に簡易型アンモニア製造装置のプロトタイプを開発し、家庭で簡単に製造できる装置を開発したいと考えています。