高知工科大学のユアン チュンユさん（大学院博士後期課程３年）、伊藤 亮孝教授（理工学群）、藤田 武志教授（理工学群）と、杏Mapの大戸 達彦准教授（大学院工学研究科）らの研究グループは、銅とコバルトからなる自己适応型触媒*1を设计し（図１-（补））、水质汚染物质である硝酸イオンを电気化学的にアンモニアに変换する硝酸电解还元反応*2において、きわめて効率的かつ安定的なアンモニア合成に成功しました。
电极触媒は一般に、反応中における构造の劣化や変化が课题とされていましたが、研究グループは高度な测定技术と理论计算を组み合わせることで、本触媒が自ら活性の高い状态へと进化する「自己适応型再构筑」を起こす详细な过程を世界で初めて解明しました。
今回开発した技术は、农业排水や工业排水に含まれる有害な硝酸を除去し、脱炭素社会の键を握る资源であるグリーンアンモニア*3を回収できる「一石二鸟」のクリーン技术として、応用が期待されます。
本研究成果は、2026年7月13日、材料科学や物理学、医学など、分野横断的な研究を扱う国際学術誌Advanced Scienceに掲載されました。
?反応中、自ら最も活性が高い构造（水酸基を多く含む酸化颁耻活性种）へと进化する「自己适応型」新触媒を开発
?高効率アンモニア合成を実现させる「铜」と「コバルト」の连携メカニズム（水素スピルオーバー*4）を解明
?「水质浄化」（硝酸除去）と「资源回収」（アンモニア合成）を常温?常圧で同时に达成
?常温?常圧で触媒を製造できるため大量生产が容易であり、二酸化炭素还元や水电解など、他分野への応用も期待
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
*１）自己适応型触媒（Adaptive catalyst）
反応条件に応じて、自ら表面构造や化学状态を変化させ、最も活性の高い状态へ変化する触媒。本研究では、铜表面が水酸基を含む酸化状态へ动的に再构筑されることで、硝酸からアンモニアへの変换性能が大きく向上することを明らかにした。
*２）硝酸电解还元反応（NO?RR: Nitrate Reduction Reaction）
电気エネルギーを利用して硝酸イオン（狈翱??）をアンモニアなどへ还元する反応。常温?常圧で反応が进行し、水质汚染物质である硝酸の除去と、有用なアンモニアの製造を同时に実现できることから、环境浄化とグリーンアンモニア製造を両立する次世代技术として注目されている。
*３）グリーンアンモニア
再生可能エネルギー由来の电力を利用して製造される、颁翱?排出量の少ないアンモニア。次世代エネルギー媒体として期待されている。
*４）スピルオーバー
隣接する别の材料表面へ移动する现象。本研究ではコバルト酸化物で生成した活性水素が铜活性点へ供给され、アンモニア生成を促进している。
タイトル：Adaptive Cu Reconstruction in Heterostructure Drives High-Rate Nitrate-to-Ammonia Conversion
著者：Chunyu Yuan, Saikat Bolar, Yongzheng Zhang, Akitaka Ito, Tatsuhiko Ohto and Takeshi Fujita
掲載誌：Advanced Science
公开日：2026年7月13日
顿翱滨：10.1002/补诲惫蝉.76573
鲍搁尝：
