2020年3月24日火曜日

化学の常識が・・・

ぼや川より
金持と・聞いたとたんに・心浮く
・・・んだ・・・

低温で化学反応が速く進むことが・・・
化学反応は高温ほど速く進むというアレニウスの法則があたりまえだった
早稲田大学大学院先進理工学研究科博士2年の村上 洸太(むらかみ こうた)氏および理工学術院の関根 泰(せきね やすし)教授らの研究グループ
外部から固体触媒に電位を与えることで低温で化学反応が速く進むのを世界で初めて発見
本研究成果は、イギリス王立化学会のジャーナルChemical Communication」のオンライン版に2020/3/13(金)午前9時(英国時間)に掲載

スウェーデンのスヴァンテ・アレニウスは、1884年に化学反応は高温になるほど速く進むことを明らかに
アレニウスの法則として知られてる
化学品や水素運搬体として期待されるアンモニア
窒素と水素から作る反応はハーバーボッシュ反応として知られ、大規模に工業化
ただ400℃程度の高温と250気圧程度の高圧が必要
研究グループ
半導体性を有する固体触媒に外部から電位を与えることで
この反応が200℃以下の低温でも速やかに進むことを見っけ
200度以下の領域では温度を下げたほうが反応速度が速くなった
一般的には反応速度が低温で優勢になるのはアレニウスの法則に従い吸着現象のみ
しかし反応速度と吸着の相関を検討したところ触媒表面でイオンが動く際に
吸着が多くなる低温で反応速度が速くなるというメカニズムが明らかに
これは化学反応速度がアレニウスの法則に従うという過去の常識を打ち破る新しい概念

温度を自在に制御できる反応装置に独自の固体触媒を設置
外部から電場を与えて反応速度を評価
非アレニウス法則(アレニウスの法則に従わない)型の反応となることを示した
続いて赤外スペクトル
(測定対象となる物質に対して赤外線を照射して、透過した光、あるいは反射してきた光を、波長ごとに分光することでスペクトルを得て、対象となった物の特性を知る方法)
において透過法と反射法を駆使
固体触媒表面への吸着量を電場の有無、温度の違いでどうなるかを試行
科学的なモデルを構築
最後にモデルによる計算結果と実験結果を比較
したら見事に整合
非アレニウス法則型の反応がどうして、どのように起こるのかを、吸着と速度の関係から明らかに

再生可能エネルギー由来の電力を利用し
低温で欲しいときに欲しいだけ化学反応が進められ
さらに温度が低い方が反応速度は上がるという現象
化学反応のパラダイムシフト

今日は~
ユーフォルビア フェロックス/ Euphorbia ferox
2月から咲いてる花
なんか面白い

0 件のコメント:

コメントを投稿