☆ 『 糖 』、と、 『 糖 』、 からも成る、

『 粘膜 』、 を、 はげしく、 おかす、

危険な分子でもある、

『 アンモニア ＮＨ３ 』、 たちを、

電気エネルギーへの源 モト 、に❗;

☆ 東大など、アンモニアから、

手軽に、電気を取り出す手法を開発❗;

2019／ 7/26

東京大学、と、東邦大学の研究チームは、

ルテニウム錯体を触媒として、

何彼を電子強盗化する、

『 酸化剤 』、

と、

電子強盗、な、 『 酸 』 、 である、

物質へ、 自らの側の、 負電荷な、

電子 ｅ 、 を、 与え付けてやり、

正電荷な、 陽子、 を、 自らの側へ、

引き寄せる、 能力性を帯びてある、物質、 な、

『 塩基 』、

とを組み合わせた反応系を用いる、

ことで、

室温にて、

アンモニア ＮＨ３ 、 らから、

窒素分子 Ｎ２ 、 と、 電子 ｅ 、

に、 プロトン

≒ 『 正電荷、な、 陽子 、 で、

それの単独で、 水素原子 Ｈ 、 の、

核でも、あり得る 』 、

を、 同時に、 得ることが可能な、

手法を開発した、

ことを、 明らかにした。

同成果は、東大 大学院 工学系

研究科 エネルギー・資源

フロンティア・センターの、

中島一成 准教授、 同 大学院

工学系研究科 システム創成学 専攻の 、

戸田広樹氏 ( 博士課程 １年生 ) 、

同 大学院 工学系研究科

システム創成学 専攻の、 西林仁昭 教授、

東邦大学 薬学部の、

坂田健 教授らによるもの。

詳細は、7月24日付の、

「 Nature Chemistry 」 ( オンライン版 ) 、

に掲載された。

再生が可能なエネルギーの活用が、

世界的に期待されているが、

得られたエネルギーを、 どのように、

貯蔵し、 運搬するか、 といった、

課題があり、 低圧で、 液化できる、

取り扱いの容易さ、

高いエネルギー密度、

利用した際に、 二酸化炭素 ＣＯ２ 、

を排出しない、 という、

特徴を持つ、 アンモニア ＮＨ３ 、

を、 水素のキャリア

( エネルギー・キャリア ) 、 として、

活用できないか、 という、

研究開発が進められている。

今回の成果も、 その１つで、

アンモニア ＮＨ３ 、 に蓄えられた、

化学エネルギーを取り出す、

プロセスの開発を目的に行われた。

今回の研究にあたって、

研究グループは、 光合成の反応を踏まえ、

その中から、光合成を進行させる、

物質として、 『 ルテニウム 錯体 』 、

が、 報告されていることに着目し、

光合成のモデル反応系を用いて、

水 Ｈ２Ｏ 、 の代わりに、

アンモニア ＮＨ３ 、 を用いた場合は、

どのような反応になるのかについての、

実験を行った。

実験系としては、 アンモニア ＮＨ３ 、

たちを、 窒素分子 Ｎ２ 、と、

電子 ｅ 、と、 プロトン 、

へ、 分離するために、

電子への受容体として、

電子強盗、な、 酸化剤 、を採用し、

プロトン 、 への受容体として、

陽子を引き寄せる能力性のある、

塩基を、採用し、

触媒として、 『 ルテニウム 錯体 』、

を採用した。

それらを、 炭素 Ｃ 、を含む、

『 有機 』、 の化合物である、

『 有機 溶媒 』

( アセトニトリル ) 、 にいれ、

室温 ( ２５ °Ｃ ) 、 での、

反応を観察した結果にて、

アンモニア ＮＨ３ 、 たちから、

『 窒素 ガス 』

≒ 『 Ｎ２ 、たち 』 、

が発生したことを確認した、

という。

また、反応は、 ➖４０ °Ｃ 、 でも、

反応を確認 ❗ 。

反応条件の下 モト 、 では、

触媒あたり、 で、 １２ 当量 、

酸化剤あたりで、

収率、 が、 ８０ ％ 、 という、

結果を得たとする。

また、 電気化学的酸化反応条件の、

下においても、

アンモニア ＮＨ３ 、 の、 触媒的な、

酸化反応が進行することも、 判明 ❗ 。

応答電流を測定する手法である、

サイクリック・ボルタンメトリー条件、

の下にて、 触媒電流が観測され、

１秒間に、 触媒、な、 １分子当たり、

で、 ２・８ 分子の、

窒素分子 Ｎ２ 、 が発生する、

反応であることが、 確認できたほか、に、

アンモニウム塩の代わりに、

アンモニア ＮＨ３ 、 を、 直に、

用いた反応系においても、

同様の触媒反応が進行する、

ことを確認した、 という。

研究グループによると、今回の成果は、

アンモニア ＮＨ３ 、 が、

窒素分子 Ｎ２ 、 と、 電子 ｅ 、

に、 陽子 、 へと変換する、

ことが、 可能である、

ことを示すもので、

アンモニア ＮＨ３ 、 から、

室温で、 直に、 エネルギーを、

簡単に取り出す、 反応 、 という、

新たなプロセスであり、

アンモニア ＮＨ３ 、 を用いた、

燃料電池に応用できる、

可能性が示された、

と、 説明している。

すでに、 研究グループは、

2019年4月に、 窒素 Ｎ 、 と、

水 Ｈ２Ｏ 、 から、

アンモニア ＮＨ３ 、 を合成する、

手法を発表しているが、

今回の成果は、 その逆となるもので、

これらを組み合わせることで、

窒素 Ｎ 、 と、 水 Ｈ２Ｏ 、で、

アンモニア ＮＨ３ 、 を合成し、

それを貯蔵タンクなどに保管し、

必要なときに、

アンモニア ＮＨ３ 、 から、

電気エネルギーとして取り出す、 という、 コジェネレーション的な使い方の実現が、

期待できるようになる。

しかし、 その実現のためには、

アンモニア ＮＨ３ 、 の、

腐食性が、 水素 Ｈ 、 よりも高い、

ことから、

アノード側の電極 、 などが、

腐食してしまう、 などの課題があり、

反応性の制御を厳密に行う、

技術の開発、 などが必要になる、

と、 しており、 引き続き、

研究を継続していく、 と、 している。

☆ Wikipedia ➕❗;

配位 結合 （ はいい けつごう、

Coordinate bond ） 、 とは、

結合を形成する、 二つの原子ら、の、

一方からのみ、 結合電子が、

分子軌道に提供される、 化学結合 、だ。

見方を変えると、

自らの側の、 負電荷な、 電子 ｅ 、

を、 他者な、 物質なり、 原子なり、

へ、 与え付けてやる、

『 電子対 供与体 』 、 となる、

原子 、 から、

それを、 自らの側へ、 引き寄せる、

『 電子対 受容体 』、 となる、

原子 、 へと、

電子対が供給されて、 できる、

化学結合である 、 から、

ルイス酸、と、 ルイス塩基、

との、 結合でもある。

☆ 原子の枠内の、

動的な、 定位置ら、 に、

負電荷な、 電子 、 らは、 あり、

負電荷、 と、 負電荷、との、

互いに、 はねのけ合う力、ら、

を、 まさる、 力によって、

電子 ｅ 、らは、

特定の軌道を成し合う形で、

２つごとで、 一組の、

『 電子対 』、を、 成すべくも、ある、

が、

自らの原子の枠内に、

電子対、を、 構成し得る、 片方の、

電子 ｅ 、 を、 欠いてある場合もあり、

その場合には、

よその原子の枠内の、

電子 ｅ 、 を、 その電子対への、

片割れとして、 引き寄せ得る、

能力性を、

その原子が、帯びる事になる。

例えば、 アンモニア ＮＨ３ 、の、

窒素 Ｎ 、 は、

五つの価電子らをもち、

三つの水素原子 Ｈ 、ら、 と、

共有結合を形成して、

閉殻状態

( ８電子 ) 、 を成して、ある。

アンモニア、の、 窒素 Ｎ 、 には、

水素 Ｈ 、 との、

共有結合に参加していない、

二つの電子ら

（ １つの、 『 非 共有 電子対 』 ）、

が存在し、

『 電子対 』、 を供与する、

ことが、 可能な、

『 ルイス 塩基 』 、 でもある。

『 プロトン 』

≒ それの単独で、 水素、な、

原子 Ｈ 、 の、 核、 でも、あり得る、

正電荷な、 『 陽子 』 、

が、

『 ルイス 塩基 』、 と、

『 配位 結合 』 、 すると、

窒素の原子 Ｎ 、 が、

➕電荷を持った、 オニウム・イオン

（ アンモニウム・イオン ）

≒ ＮＨ４➕ 、 となる。

☆ 配位結合と共有結合との違い❗;

配位結合と共有結合も、 同じく、

分子軌道

≒ 原子、と、原子、とが、

分子を形成する場合に、 成す、

電子 ｅ 、 の、 動的な定位置ら 、

により、 形成されるので、

本質的には、 違いが無いが、

その、 分子軌道の構造や、

その、 エネルギー準位により、

結合自身の性質が決定される。

前述の、 アンモニウム・イオン

（ ＮＨ４➕ ） 、 の場合は、

共有結合も、 配位結合も、

窒素 Ｎ 、の、 ｓｐ ３ 軌道 、

と、 水素 Ｈ 、 の、 １ｓ 軌道 、

から 、 生成する、

等価な分子軌道であり、

四本の結合に、 違いは無い。

一方で、 π 供与性の配位結合や、

ｓｐ ３ ｄ 混成軌道 、 から、

生成する、 配位結合は、

もとの電子軌道が、 等価では無い為に、

性質に、 違いが現れる。

☆ 我々の体の中でも、

電子 ｅ 、 らの、 やりとり、は、

その、 ありとあらゆる、現象な、

事らを成り立たせ得てある。

他者から、 その枠内の、 電子 ｅ 、を、

自らの側の、 電子対を成し得る、

軌道へ、 引き寄せるべくある、

『 電子強盗、 な、 活性酸素 』、ら、

などの、

電子強盗な、『 酸 』、 である、

物質ら、 に、

電子強盗化され得る、 物ら、 と、

それらの、 電子強盗を差し止める、

『 抗 酸化 』 、 な、 働きようを成す、

子宝 ビタミン Ｅ１ 、 や、

セレン 、 など、 との、

関わり合いようら、は、

人々の、 あり得る、 命や健康性の、

度合いや、存続を左右するし、

あるべき、代謝ら、にもよる、

精神系の現象な事らも含めた、

ありとあらゆる現象な事ら、

を、 成す、 要因性として、

電子 ｅ 、へ宛てて成る、

やりとり、ら、も、ある。

どの人にも、 世界中の、

電子 ｅ 、の、やりとり、らや、

あるべき、 代謝ら、の、 全てを、

差し止めたり、 成さしめたりする、

能力性が、 より、 無い、

度合いにも応じて、

これらの、 決定的な重要性、 は、

より、 痛切には、 感じられ得ない、

で、来てあるが、

誰彼が、 この、どちらかを、

好き勝手に、 成さしめたり、

差し止めたり、 し得る、

能力性を自らに得て、

それを、 人々へ分かる形で、

使いもし、 人々が、

それを差し止め得る、 手段な事らを、

より、 丸っきり、 成し行い得ない、

状況らにある場合には、

自他の生き死にから、何から何まで、

一方的に左右され得る、

自らの側の立場を思い知らされる、

度合いらにも応じて、

これらの決定的な重要性の度合いらを、

より、 痛切に、 思い知り宛て得る、

状況に置かれる事にもなる。

勿論、 物事への観方の成し得ようにより、

他の何彼な物事らの重要性の度合いらを、

思い宛てる事もできる。