⽔素と酸素から過酸化⽔素を安全に合成する触媒を開発

• 次世代のエネルギーである「⽔素」の新しい利⽤が求められている。
• ⽔素と酸素を爆発の危険性がほとんどない安全な混合⽐率で、⼀つのフラスコで効率よく過酸化⽔素を合成する触媒の開発に成功した。
• 今回の成果をもとに、今後、次世代のエネルギーである「⽔素」を電⼦源とする新たな反応開発と、このような⽅法で合成した「過酸化⽔素」のさらなる利⽤に期待。

　九州⼤学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I²CNER）／⼤学院⼯学研究院の⼩江誠司（おごうせいじ）主幹教授らの研究グループは、三菱ガス化学株式会社との共同研究により、⽔素の合成や分解を担う天然ヒドロゲナーゼ酵素の機能をヒントに新しい触媒を開発しました。今回開発した触媒を⽤いることで、爆発の危険性がほとんどない⽔素と酸素の混合⽐率で、⼀つの容器で効率的に過酸化⽔素を合成することができます。この触媒の性能は、これまで報告された均⼀系触媒で世界最⾼値を⽰します。本研究は、ヒドロゲナーゼ酵素の機能を模倣することで新たな分⼦触媒を開発できたという学術的な価値だけでなく、次世代のエネルギーである⽔素を利⽤した新たな合成反応の基盤となる成果となります。
　本研究成果は、アメリカ学術雑誌『Journal of the American Chemical Society』オンライン版で令和５年２⽉17 ⽇（⾦）に公開されました。

(※1) アントラキノン法
パラジウム触媒存在下、アントラキノン類を⽔素でヒドロキノン誘導体に還元し、還元体と酸素を反応させて過酸化⽔素を合成する⼿法。
(※2) 触媒回転数
１つの触媒分⼦が不活性化する前に、⽣成した⽬的物質（今回は過酸化⽔素）の分⼦数。
(※3) 均⼀系触媒
反応物と同じ相（例えば液体）で作⽤するものが均⼀系触媒。⼀⽅、反応物と異なる相（例えば液体と固体）で作⽤するものが不均⼀系触媒。

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掲載誌：Journal of the American Chemical Society
タイトル：Safe, One-Pot, Homogeneous Direct Synthesis of H₂O₂
著者名：Seiji Ogo,Takeshi Yatabe, Tamon Tome, Riko Takenaka, Yoshihito Shiota, Kenji Kato
DOI：10.1021/jacs.2c13149

カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I²CNER）／工学研究院　小江 誠司　主幹教授