東京工業大学 元素戦略研究センター

物質理工学院 材料系の大屋彼野人元大学院生（当時修士課程2年）、元素戦略研究センターの北野政明准教授、飯村壮史助教、細野秀雄栄誉教授らは、世界最高ヒドリドイオンの電導度を示す希土類酸水素化物（LaH_3-2xO_x、CeH_3-2xO_x）を触媒担体に用いると、ルテニウム触媒のアンモニア合成活性を約100℃低温化できることを見いだした。

高いアンモニア合成活性の要因は、ルテニウム－担体界面のヒドリドイオンの動きやすさによって決まっており、ヒドリドイオンが抜けた空孔に生じる電子によって担持されたルテニウムナノ粒子の電子状態が負の状態になることに由来する。また、単純な希土類水素化物（LaH₃、CeH₃）でも同様の効果が期待できるが、これらはアンモニア合成中に表面が窒化してしまい、担体からの電子供与性が損なわれるため、活性・安定性ともに低下することを明らかにした。本研究は低温で安定に作動するアンモニア合成触媒の設計指針を与える成果であるといえる。

研究成果はドイツ科学誌「Advanced Energy materials」オンライン速報版に現地時間12月20日付で公開された

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