Shin‐ichiro Miyahara 研究室

本研究室は、窒素と水素からアンモニアを合成する触媒開発に取り組んでいます。アンモニアは肥料や燃料として重要ですが、現在の工業的製造法には高温・高圧が必要であり、エネルギー消費と炭素排出が課題です。研究室では、より温和な条件（400℃以下、10 MPa以下）で効率的に機能する触媒の開発を目指しており、これにより再生可能エネルギーを活用したアンモニア製造の実現を狙っています。 触媒開発の主要な戦略は、遷移金属ナノ粒子に対してバリウムやカリウムなどの元素をドープしたり、セラミック系の支持材上に担持したりすることです。具体的には、酸化マグネシウム支持体上に鉄やコバルトを担持し、バリウムやカリウムを添加した触媒を合成しています。これらの元素が金属表面に層状構造を形成することで、窒素分子の活性化が促進され、反応性が大幅に向上することを報告しています。さらに、研究室では加熱条件などの製造プロセスがナノ粒子の構造と活性に及ぼす影響についても調査し、触媒性能の向上メカニズムを解明しています。 この研究成果は、高価な貴金属に依存しない安価で高活性な触媒開発につながり、持続可能な化学産業の実現に貢献することが期待されます。