世界で初めて窒素ガスと水からのアンモニア合成に成功｜東京大学　西林研究室

世界で初めて！窒素ガスと水からのアンモニア合成に成功

2019.04.25

「世界で初めて窒素ガスと水からのアンモニア合成に成功～常温常圧で世界最高の触媒活性、持続可能な社会へ～」：システム創成学専攻　芦田裕也（D2）、西林仁昭教授ら

窒素は生体分子、薬、化学工業製品などさまざまな化合物に含まれる重要な元素の一つである。大気中に存在する窒素ガスは極めて反応性が乏しく、直接これらの化合物の窒素源として利用することができない。そのため窒素ガスを窒素源として利用するためには、まずアンモニアなど利用が容易な含窒素分子に変換する必要がある。
現在、アンモニアはハーバー・ボッシュ法と呼ばれる手法により、窒素ガスと水素ガスから工業的に合成されている。しかし、高温・高圧の過酷な反応条件に加え、原料となる水素ガスが石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料由来であり、水素ガスの製造には多大なエネルギーを消費することから、持続可能な社会を構築する上で大きな障害となっている。そのため、水素ガスに代えて水などの豊富に存在する水素源を用いて、温和な反応条件下でアンモニアを合成する次世代型のアンモニア合成方法の開発が望まれている。
今回、東京大学大学院工学系研究科の西林仁昭教授らの研究グループは、常温・常圧の温和な反応条件下で窒素ガスと水からアンモニアを合成する世界初の反応の開発に成功した。本反応は、モリブデン触媒を用い、窒素ガスおよびプロトン（H⁺）源として水、還元剤としてヨウ化サマリウムを用いることで、常温・常圧の反応条件下で世界最高の触媒活性を達成した。本研究成果は現行のハーバー・ボッシュ法を将来代替する次世代型のアンモニア合成反応開発の指針になる重要な知見である。
本研究成果は、2019年4月24日の「Nature（ネイチャー）」（オンライン速報版）で公開されました。
Nature誌に掲載された研究内容がNature誌のNews&Views欄でChirik教授（プリンストン大学）らにより紹介されました。

 

 

掲載メディア一覧
【海外】

• Nature - "Molybdenum-catalysed ammonia production with samarium diiodide and alcohols or water"
• UTokyo Focus - "Cleaner, cheaper ammonia"
• EurekAlert – "Cleaner, cheaper ammonia"
• Alpha Galileo - "Cleaner, cheaper ammonia - UTokyo researchers dramatically clean up ammonia production and cut costs"
• Science Translational Medicien (Derek Lowe's commentary, In the Pipeline) - "Who Cares About Making Ammonia? You Do."
• Phys.org. - "Researchers dramatically clean up ammonia production and cut costs"
• C&E News - "Making ammonia with water and nitrogen"
• The Asahi Shimbun - "Japanese team synthesizes ammonia using water, nitrogen"
• Asian Scientist Magazine - "SWAP Process Makes Cheaper, Cleaner Ammonia"
• Science Daily - "Cleaner, cheaper ammonia: Cheaper fertilizer"
• Azocleantech.Com - "Researchers Synthesize Clean, Cost-Effective Ammonia by SWAP Process"
• c2w.nl - "Samarium helpt ammoniakproductie"
• DerStandard.de - "Neuer Katalysator für Brot aus Luft und Wasser"
• FAZ.net - "SCHONENDE AMMONIAKSYNTHESE : Ein grüner Weg zum Stickstoffdünger"

【国内】

• NHKニュース　おはよう日本 - 「アンモニア新製造法開発 ＣＯ２排出を大幅減 東大グループ」
• Chem-Station（ケムステ）化学ポータルサイト - 「常温常圧反応によるアンモニア合成の実現について」

• 2019年4月25日　東京大学工学部広報プレスリリース「世界で初めて窒素ガスと水からのアンモニア合成に成功～常温常圧で世界最高の触媒活性、持続可能な社会へ～」：システム創成学専攻　芦田裕也（D2）、西林仁昭教授ら」

• 2019年4月25日掲載、産経新聞「アンモニアの簡単な合成法、東大が開発　フラスコで可能に」
• 2019年4月25日掲載、時事通信「常温常圧でアンモニア—安価、高効率の新手法—東大」
• 2019年4月25日掲載、朝日新聞「水を使ってアンモニア合成　東大チーム、世界初　身近な原料、少ない環境負荷」
• 2019年4月25日掲載、朝日新聞デジタル「世界初、窒素と水からアンモニア　東大の研究チーム」
• 2019年4月25日掲載、日本経済新聞（プレスリリース）「東大、窒素ガスと水からのアンモニア合成に成功」
• 2019年4月25日掲載、日刊工業新聞「窒素ガス・水からアンモニア合成、高い活性・高速で実現　東大」
• 2019年4月25日掲載、化学工業日報「水と窒素でアンモニア　東大が日産化学と実用化へ」
• 2019年4月26日掲載、読売新聞「常温でアンモニア合成…東大研究チーム　水と窒素で、世界初」
• 2019年4月26日掲載、財経新聞「世界初、窒素ガスと水からアンモニアを合成　東大の研究」
• 2019年4月29日掲載、日本経済新聞「アンモニア合成 安く効率的に」
• 2019年4月29日掲載、東大新聞「世界初　窒素と水からアンモニアの合成に成功」
• 2019年5月08日掲載、化学工業日報（コラム）「常温・常圧のアンモニア新プロセス」
• 2019年5月10日掲載、科学新聞「「窒素ガスと水からアンモニア」常温・常圧で合成成功」
• 2019年5月16日掲載、朝日新聞「アンモニア、１００年製法の次へ　水＋窒素、環境にやさしい新技術」

• 2019年4月10日掲載、日経産業新聞

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