2016/1/2
도쿄공업대학 암모니아의 제조를 고효율화
도쿄공업대학의 호소노 히데오 교수, 하라부와 교수 등은 암모니아 합성에 사용하는 촉매의 활성을 10배 이상 향상시키는 데 성공했습니다.비료의 원료가 되는 것 외에, 수소 에너지의 담체로서도 주목받기 시작한 암모니아를 보다 효율적으로 생산할 수 있게 될지도 모릅니다.
질소는 생물이 살아가는데 있어서 필수적인 단백질의 재료가 되는 물질입니다.공기 중에는 대량으로 존재하지만, 근립균이라는 일부 생물을 제외하고 공기 중의 질소를 직접 이용하는 방법은 자연계에는 없었습니다.이에 대해 1906년 독일 하버들은 질소와 수소를 500℃의 고온, 500기압의 고압으로 함으로써 암모니아를 만드는 기술을 개발했습니다.다량의 에너지를 소비하지만, 공기 중의 질소를 이용 가능하게 함으로써, 비료의 대량 생산이 가능하게 되었습니다.암모니아의 제조는 100년 이상 인류에 있어서 중요한 기술이 되고 있습니다만, 최근에는 수소 사회의 본격화를 향한 수소 운반용 물질로서의 이용도 검토되기 시작하고 있습니다.에너지로서의 이용에 따라, 제조에 걸리는 에너지를 저감하는 것이 중요한 과제가 되어 왔습니다.
이 때문에 주목받고 있는 것이 저온·저압 하에서 암모니아의 합성이 가능한 촉매입니다. C12A7 일렉트리드라는 물질은 상압에서도 암모니아 합성이 가능한 촉매입니다.그러나 반응의 촉진효과가 불충분하여 생산효율이 나쁘다는 문제를 안고 있었다.그래서 그룹은 촉매의 표면에 루테늄이라는 금속을 뿌려서 촉매 내부의 전자의 움직임을 높였습니다.이 처리를 실시한 촉매의 효율을 측정한 결과, 10배 이상의 촉매 활성을 나타내는 것이 밝혀졌습니다.
암모니아라고 하면 강렬한 냄새가 인상적이지만, 산업에 있어서는 매우 중요한 물질이기도 합니다.그리고 수소 사회로의 전환을 향해 그 중요도는 점점 높아질 것으로 예상되고 있습니다.그 수요에 참을 수 있게 되는 것 외에 비료의 제조 비용의 저감에도 공헌할 것으로 기대됩니다.
