第1篇　日本催化劑研究動態

專題1：時評——催化研討會、目標反應的傳統

丹羽干

（鳥取大學　名譽教授）

這么長時間以來，我多次參加催化討論會，受益頗深。從今年開始我將出任名譽會員并受邀參加該會，我深感榮幸。在現任的各位面前我自然相形見絀，還請今后多加指教。

日本催化學會里存在著某種目標反應、流行等現象，并隨著時代逐步變遷。但是，我們始終圍繞著與資源、能源、環境等問題密切相關的主題，真誠地交換意見、切磋技能。近年來似乎這類目標反應的傳統正在不斷丟失，但讓人欣慰的是氫氣的使用及制造的相關研究成為最近與之相適應的主題。該問題較為復雜，以下我僅以個人觀點做簡要陳述。

幾年前，CO₂導致全球變暖的話題炙手可熱時，曾有有識之士將“氫氣的CO₂還原”作為研究主題。對此，我持懷疑態度，甚至認為其主題的選定就有問題。我曾經在研究室里介紹過這番想法，然而無端生出的斥責使得我有口難言。在催化討論會上，同樣的問題再次被提了出來。不外乎是“氫氣要從何而來？”“這樣一來CO₂不就不減反增嗎？”

雖然對于此次話題中心的“氫”，大家還是有同樣的疑問，但是和以往不同，氫燃料電池作為明確的利用方式已經成為研究的目標，此外在廣泛范圍內與此相關的問題也成為研究的中心。然而在現實中，我們依然很難說前文提到的問題，即氫氣制造過程中如何實現CO₂生成量的減少，已經得到了充分解決。

圖1^[1]為不同燃料的汽車行駛1km的CO₂排放量進行對比的結果。目前的汽車中，混合燃料汽車的CO₂排放量最少。該圖的右側為考慮到氫氣制造過程的氫燃料電池汽車的CO₂排放量。在烴的水蒸氣重整制造氫的過程中，以石腦油為原料時的CO₂排放量顯著增多，以都市燃氣即甲烷為原料時的CO₂排放量有所減少。此類比較結果和烴的C、H的構成比例相關，幾乎不存在進一步研究的余地。氫本來就是綠色能源，由此在其生產過程中必不能依賴右側所列生物氣體或可再生能源類化石燃料。有鑒于此，氫燃料電池的未來性便強烈依賴于與可再生能源的使用相關的革新性技術開發。但是，若沒有燃料電池自身能源效率的不斷改善，其任何設想都將不會成立。由此，我非常期待正投身燃料電池研究的各位，能在今后的研究中取得進步。

雖然催化學會很多會員正研究的“光催化劑的水分解”項目還未進入實用階段，暫不能進行相關討論研究，但是還請對該項目多加關注。據說相關人士為實現轉換效率的改善正在進行一些基礎性研究。一旦成功，這將成為一個改善地球環境并可能為人類做出偉大貢獻的主題，我非常關注其今后的發展情況。

說句氫燃料電池的題外話，在最近的催化討論會上還報告了肼燃料電池的使用^[2]，我個人對此很有興趣。大學的畢業研究時期，我曾在名古屋大學的研究室（內田研究室）中研究過肼燃料電池催化劑。但是，這在當時還不過是憑借NASA的、存在于宇宙中的能源。而今，其已經作為輕型汽車的能源投入了使用，對此我非常震驚、也非常感興趣。聽說其得益于堿性陰離子交換膜的開發。由此我深感新材料的開發對于新系統建成的重要性。

此后的一段時間里，還請各位同仁能關注這些燃料電池及氫相關研究的動向，積極參加討論會。也期待各位的踴躍發言和熱烈討論。

參考文獻

[1]尾山耕一、ペトロテック、38、685（2015）.

[2]坂本友和、118回觸媒討論會A予稿集、3H23、盛岡、2016.