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J-GLOBAL ID：201802230445254065   整理番号：18A2206798

低温常圧電解に向けた窒素還元触媒のスクリーニング

Screening of nitrogen reduction catalyst for electrolysis under low temperature and ordinary pressure

著者 (2件)： 岩浪滉毅 (東京工高専) ,  城石英伸 (東京工高専)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 118  号： 320(OME2018 14-25)  ページ： 51-54  発行年： 2018年11月14日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 水素社会の実現に際し,水素キャリアとしてアンモニアが期待されている。本研究では,PM7法による半経験的分子軌道計算を用いて,より少ないエネルギーでアンモニアの合成ができる触媒構造の検討を行った。その結果,Os,Mo,Feを活性点としたときのみ,N₂に対しH⁺が2つ結合することが明らかとなった。また,活性化エンタルピーはW<Fe<Ruの順に小さかった。よって,Fe原子がアンモニア合成触媒の活性点となり得る可能性が高いと結論づけた。それに基づき窒素原子をドープしたケッチェンブラックに,Feイオンを配位させた鉄イオン配位カーボン触媒を合成し,実際に電気化学的窒素還元能を,三相界面を有するハーフセルを用いて研究した。その結果,Fe(III)イオンを配位させることによりアンモニア生成量が増加したが,ファラデー効率及びエネルギー変換効率が低下したことから,競争反応であるプロトン還元反応も同時に活性化されることが明らかとなった。(著者抄録)

シソーラス用語： 社会 ,  水素エネルギー ,  アンモニア ,  *分子軌道計算 ,  半経験的方法 ,  *化学合成 ,  エンタルピー ,  触媒 ,  エネルギー変換効率 ,  還元 ,  スクリーニング
準シソーラス用語： *アンモニア合成 ,  プロトン還元 ,  活性化エンタルピー ,  水素社会 ,  半経験的計算

分類 (2件)： 気体燃料の製造  (YE02030F) ,  窒素とその化合物  (YB02050S)

引用文献 (5件)：

• 里川重夫,「固体電解質を用いたアンモニア電解合成」,Journal of JSES,vol.44,pp.31-35(2018).
• V. Kyriakou, I. Garagounis, E. Vasileiou, A. Vourros, M. Stoukides, “Progress in the Electrochemical Synthesis of Ammonia”, Catalysis Today, vol. 286, pp. 2-13 (2017).
• S. Giddey, S.P.S. Badwal, A. Kulkarni, “Review of electrochemical ammonia production technologies and materials”, International Journal of Hydrogen Energy, vol. 38, pp. 14576-14594 (2013).
• MOPAC2016, James J. P. Stewart, Stewart Computational Chemistry, Colorado Springs, CO, USA, http://OpenMOPAC.net (2016).
• M. Suenaga, Journal of Computer Chemistry, Japan, vol.7, no.1, pp.33-54, March 2008.

タイトルに関連する用語 (6件)： 低温 ,  常圧 ,  電解 ,  窒素 ,  還元触媒 ,  スクリーニング