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• 常温?常圧の温和な反応条件下で、可视光をエネルギー源とした、窒素ガスからアンモニアを合成する世界初の反応の开発に成功した。
• イリジウム光酸化还元触媒とモリブデン触媒を组み合わせて用いて、窒素ガスと水素供与体を可视光照射下で反応させることでアンモニア合成反応が进行することを発见した。
• 本研究成果は、再生可能エネルギーである可视光エネルギーをエネルギーキャリアとして期待されるアンモニアに贮蔵することが可能であることを示した极めて兴味深いものである。

　アンモニア（注1）は、取り扱いの容易さ、高いエネルギー密度、燃焼しても二酸化炭素を排出しないことから最近ゼロエミッション燃料およびエネルギーキャリアとして有望视されている。しかしながら、现状のアンモニア合成法では、窒素ガスと水素ガスとを高温高圧の极めて厳しい条件下、鉄系触媒を利用して反応させることでアンモニアを合成している（図1补、ハーバー?ボッシュ法、注2）。ハーバー?ボッシュ法は工业的なアンモニア合成法であるが、水素ガスの原料として石油?石炭?天然ガス等の化石燃料に依存しており、人类が地球上で消费する全エネルギーの数%を消费するエネルギー多消费型プロセスである。东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、九州大学先导物质化学研究所の吉泽一成教授らの研究グループ、大同大学の田中宏昌教授らの研究グループは以前に、笔颁笔（リン—炭素—リン）型ピンサー配位子（注3）を有するモリブデン错体が、常温常圧の温和な反応条件下で窒素をアンモニアに変换する极めて高活性な触媒として働くことを见出している（図1产）。今回同グループは、上记のアンモニア合成に用いたものと同一の触媒を用い、さらに可视光を化学変换に利用できるイリジウム光酸化还元触媒（注4、以下光触媒）と组み合わせることで、通常では进行しない窒素分子と水素供与体（注5）であるジヒドロアクリジンからのアンモニア合成反応を、常温常圧の极めて温和な反応条件下、可视光のエネルギーで进行させることに成功した（図1肠）。これは、可视光エネルギーを駆动力として分子触媒を用いて窒素ガスからアンモニアを触媒的に合成することに成功した世界初の例である。本研究の成果は、再生可能エネルギーを利用したグリーンアンモニア（注6）合成反応の开発に向けて、重要な指针となるものであると期待される。
　本研究成果は、2022年12月1日（イギリス時間）に「Nature Communications（ネイチャー?コミュニケーションズ）」（オンライン速報版）で公開された。

注1　アンモニア（狈贬3）
ハーバー?ボッシュ法によって合成されるアンモニアは、地球上の约半分程度を占めている（自然界で生成されるアンモニアと同量のアンモニアがハーバー?ボッシュ法で合成されている）。アンモニアはタンパク质や核酸などの生体分子に含まれる窒素を含む有机化合物を合成するための原料であり、食粮と等価であるとも考えられる窒素肥料として主に使用されている。例えるなら「人间の体の半分は工业生まれである」とも言える。
注2　ハーバー?ボッシュ法
窒素ガスと水素ガスから鉄系の触媒を用いてアンモニアを合成する方法であり、现在工业的に広く用いられている。开発者のフリッツ?ハーバーとカール?ボッシュにちなんでハーバー?ボッシュ法と呼ばれている。本反応には高温?高圧の非常に厳しい条件を必要とする上、水素ガスの製造に多くのエネルギーを消费するため、世界中での年间のエネルギー消费量の数%がハーバー?ボッシュ法に使われていると言われている。「空気からパンを作る」方法と呼ばれる。
注3　ピンサー配位子
迁移金属を含む同一平面上の3方向から3つの配位原子が结合する配位子。1分子の配位子が3点で金属と结合することで强固な结合を形成でき、高い热的安定性を与える。
注4　光酸化还元触媒
可视光を吸収して高エネルギーな「励起状态」となることで、他の化学物质と电子の授受を伴う反応を引き起こす触媒のこと。このような光反応は、热反応では进行しづらいため、従来とは异なる化学変换が可能になると期待されている。水素生成反応や二酸化炭素の还元反応等、さまざまな小分子活性化反応にも用いられている。
注5　水素供与体
分子の中にある水素原子（贬）と电子の両方を他の分子に渡すことのできる物质のこと。
注6　グリーンアンモニア
再生可能エネルギーを用いて、二酸化炭素を排出しない方法で生成された水素（グリーン水素）を原料としたアンモニアのこと。

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雑誌名：Nature Communications
论文タイトル：
著者：Yuya Ashida, Yuto Onozuka, Kazuya Arashiba, Asuka Konomi, Hiromasa Tanaka, Shogo Kuriyama, Yasuomi Yamazaki, Kazunari Yoshizawa*, Yoshiaki Nishibayashi*
顿翱滨：10.1038/蝉41467-022-34984-1