常識を覆せ！「粗水素活用技術」創出への挑戦

大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻の星本陽一准教授、生越専介教授らの研究グループ （大学院生橋本大輝さん、工学博士 浅田貴大さんを含む）は、独自に開発したホウ素を含む分子触媒を利用し、COや CO₂などの不純物を含む粗水素を用いた有機化合物の水素化反応を達成しました。

開発された反応系は、H₂に対して大過剰量のCOやCO₂が含まれる粗水素も適用可能です。また、今回開発された分子触媒は、水素化反応の生成物からの脱水素化反応も進行させることが確認されました。これらの結果に基づき、研究グループは、高濃度CO・CO₂が含まれる粗水素からのH₂分離・貯蔵・回収を単一な分子触媒を用いて達成し、当該の技術が革新的なH₂精製プロセスとして応用可能である可能性を示しました。

研究グループは、粗水素を直接利用した水素化反応によりH₂分離と貯蔵を一挙に達成するという、既存のH₂精製技術に依存しない新たなH₂利用技術のプロトタイプを開発しました。本研究で開発した技術は、大過剰量のCOやCO₂が含まれる粗水素にも適用可能であることから、未来のH₂源として注目されているバイオマス由来の粗水素やオフガスにも応用可能であると期待できます。

さらに、粗水素条件下での有機化合物の水素化反応を達成したことで、高濃度の不純物が含まれる反応系においてもH₂のみを選択的に活性化可能であることを実証した点は学術的にも意義深いと言えます。

本研究成果は、2022年10月27日（木）に米国科学振興協会誌「Science Advances」（オンライン）に掲載されました。
タイトル：“Main-group catalysis for H₂ purification based on liquid organic hydrogen carriers”
著者名：Taiki Hashimoto, Takahiro Asada, Sensuke Ogoshi and Yoichi Hoshimoto
ＤＯＩ：https://doi.org/10.1126/sciadv.ade0189

本研究は、環境省・（独）環境再生保全機構 環境研究総合推進費(研究代表者：星本陽一, JPMEERF20211R01)、国立研究開発法人科学技術振興機構 研究成果最適展開支援プログラム (A-STEP機能検証フェーズ試験研究タイプ、研究代表者：星本陽一)、 (公財) 矢崎科学技術振興記念財団 (研究代表者：星本陽一)、(公財) 泉化学技術振興財団 (研究代表者：星本陽一)、新井科学技術振興財団 (研究代表者：星本陽一) および (公財) ENEOS東燃ゼネラル研究奨励・奨学会 (研究代表者：星本陽一) による支援を受けて行われました。

本研究の詳細はこちら
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2022/20221027_1

生越研究室webサイト
http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~ogoshi-lab/

星本陽一准教授 研究者総覧
https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/87c4b65a7307335a.html

関連記事