常温・常圧での水素分子活性化反応を発見―安価なアルミニウム使った水素貯蔵材料の開発などに道：茨城大学／京都大学ほか
(2016年8月25日発表)
茨城大学、京都大学、近畿大学は8月25日、共同でアルミニウム化合物を使って常温・常圧のもとで水素を活性化する水素分子活性化反応を発見、水素化アルミニウム化合物を得ることに成功したと発表した。
安価で豊富なアルミニウムを使った水素貯蔵材料や水素化反応触媒の開発などにつながることが期待される。
水素は、水の分解で得られることから、水素をエネルギー源とした水素社会の実現が世界的に求められ様々な技術開発が内外で進められている。
その一つが水素の貯蔵・運搬技術。
水素は、石油などと違い常温・常圧では気体なので、大量かつ安全に貯蔵・運搬する技術の開発が必要で、水素を可逆的に吸収・放出する水素吸蔵合金と呼ばれる金属材料の研究が盛んに行なわれている。
しかし、効率的な水素吸蔵を行うには、希土類（レアアース）元素や貴金属といった希少で高価な金属元素が要りこの課題が解決できないでいる。
また、水素を化合物に導入する水素添加反応は、石油の接触改質、メタノール合成、アンモニア製造、医薬品合成など多方面で利用されているが、これらの化学反応でも反応性が低い水素を活性化するために貴金属元素からなる触媒が必須となっている。
こうしたことから、水素吸蔵材料や水素添加触媒に用いられる希少金属を地殻に豊富に存在し環境にも優しい「ユビキタス元素」と呼ばれる元素に替えようとする研究が活発化、文部科学省の科学研究費補助金による「元素戦略」でも各種希少元素のユビキタス元素への代替研究が取り上げられている。
ユビキタス元素とは、どこにでも存在するありふれた元素のこと。アルミニウムは、その中の一つ。
今回の成果は、「ジアルメン」と呼ばれるアルミニウム化合物（アルミニウム間二重結合化合物）を用いて反応性が低い水素分子を常温・常圧の状態で活性化し、水素化アルミニウム化合物を得ることに成功したもの。
今後の研究によりアルミニウムを鍵元素とした水素貯蔵材料や水素添加反応触媒の開発などに発展することが期待されると研究グループはいっている。
これまでアルミニウムを水素分子活性化反応に用いた例は、ほとんどなかった。
ジアルメンは、反応性が高くこれを単離して扱うことはこれまで困難だったが、京大化学研究所がジアルメンを穏和な条件で発生・制御する方法を開発して解決した。
