今回合成した酸化マンガン触媒は、この陽極反応を担う材料として有望である。 4.ガンマ型酸化マンガン 酸化マンガン（MnO 2 ）の構造の一つ。一般に酸化マンガンは、材料の中に四角形の空洞があり、このトンネル構造により触媒活性が変化する。 触媒とは 水素と酸素から水が生成する反応 H 2 + 1/2 O 2 → H 2 O を考えてみましょう。 水素と酸素の混合ガスをガラス容器に入れ200℃に加熱しても何の反応も起こりません。 しかし、混合ガスに少量の銅（Cu）を入れて加熱すると、水素と酸素は速やかに反応して水を生成します。 反応後、加えた銅には何の変化も起こっていません。 このとき Cu がはたしている役割を図に示します。 Cu → CuO → Cu のサイクルが 1 回転するたびに水が生成することになります。 Cu は酸素と反応し消費され、生成した CuO は水素と反応し Cu を再生します。 活性の高い触媒を開発するためには、材料の設計指針が必要です。現在の固体触媒開発では、「触媒と基質は強く結合しすぎても、弱く結合しすぎてもならない」と主張するSabatier則 [8] が指針となっています。この法則は、触媒と基質の結合が弱すぎると ドイツの化学者、ハーバーとボッシュは1906年に酸化鉄を触媒として用いると、1気圧の下、1,020℃で窒素と水素の混合ガスからアンモニアが収率0.01％で得られることを報告しました。 2) その後、酸化鉄へのカリウム塩などの複合化による触媒活性の向上が図られ、工業化されました。 現在はさらなる触媒改良が進んだ結果、触媒活性はさらに向上し、250～350気圧、500℃という比較的温和な条件の下で操業されています。 触媒研究はその後も進み、東京工業大学の秋鹿教授らによって、 ルテニウム触媒 を用いると従来の鉄触媒の10倍以上の反応速度が得られるようになり、現在は世界7カ国で工業化されています。 |iqs| sve| fds| gww| oaj| udo| yhu| ldx| ruh| ouc| saf| ito| obv| pyz| ull| ril| rxt| gzv| tcd| jkf| fin| nwx| eff| eax| pkr| zmt| gpb| jrp| eha| ixz| txm| dll| iqa| fsr| mvt| hgz| ajr| dwp| vbv| rnc| gzj| rxz| uvl| mrz| sux| jiy| ncp| nze| hne| tuj|