高圧水素源の「ギ酸」を二酸化炭素から再生

回収した二酸化炭素と水素から直接合成

ポイント

・ 水素製造時に副生する二酸化炭素から「ギ酸」を直接再生する技術を開発

・ ギ酸の分解速度を抑制し、ギ酸生成を高速化する溶媒（HFIP）を発見

・ ギ酸を使った二酸化炭素を放出しない水素貯蔵・製造システムの構築が可能

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202409256961-O1-Q9g6SVgw】

概 要

国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）触媒化学融合研究センター 川波肇 上級主任研究員は、国立大学法人 筑波大学大学院 数理物質科学研究群化学学位プログラムの大野聖海（博士後期課程）と共同で、二酸化炭素と水素から高効率で直接ギ酸を合成する技術を開発しました。

ギ酸は、水素キャリアとして注目されている化合物です。従来法では、二酸化炭素と水素から、塩基性条件下で安定なギ酸“塩”とした後に、酸処理によってギ酸に変換していました。しかし、酸処理により発生する熱や生成する塩の除去など複数の工程が必要で、ギ酸の製造コストが高く、将来的に目標とされる価格帯での水素供給が難しいという課題がありました。今回、ヘキサフルオロイソプロパノール（HFIP）中で、イリジウム触媒を使って二酸化炭素と水素から簡単にギ酸を直接合成する方法を開発しました。これまで、イリジウム触媒が存在していると、水中ではギ酸はすぐに水素と二酸化炭素に分解してしまうため、直接ギ酸を合成することは困難でした。これに対し、HFIPがギ酸の分解を抑制し、さらにギ酸中間体（イリジウムヒドリド錯体）の生成速度が水中の場合と比較して4倍以上も速いことを見いだしました。この発見により、ギ酸塩を経由しなくても効率的に直接ギ酸を合成することが可能になりました。

また、この成果は、産総研が開発したフロー式によるギ酸からの水素を用いた発電システムと組み合わせることで、システムから排出される液化二酸化炭素と再生可能エネルギーなどから得られる水素を用いてギ酸を再生できるので、ギ酸の水素キャリアとしての活用につながることが期待できます。

なお、この技術の詳細は、2024年9月24日に「Organometallics」に掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。