頑丈な酸化物の骨格内に、強い還元力と高い反応性を秘めたマイナスの水素イオン「ヒドリド（H⁻）」を組み込んだ材料は、アンモニア合成触媒や次世代燃料電池の鍵として世界中で注目されています。しかし通常、水素は酸化物中では、プラスの電荷をもつ「プロトン（H⁺）」として存在します。これをマイナスのH⁻へと置き換える場合、その量を精密に制御し、しかも高温で保持することは容易ではなく、ヒドリドの優れた性質を狙いどおりに引き出すうえでの課題となっていました。今回、化学理工学専攻の加藤大地 助教、陰山洋 教授は、東北大学大学院工学研究科の高村仁 教授らの研究グループとの共同研究により、プロトン伝導体...

喜多祐介 エネルギー理工学研究所特定准教授、田村正純 同教授、仁木陸翔 千葉大学博士前期課程学生（研究当時）、青木大輔 同准教授、谷口竜王 同教授、神谷岳洋 東京大学准教授らの研究グループは、二酸化炭素（CO₂）を原料としてモノマーおよび架橋剤を直接合成し、架橋型脂肪族ポリカーボネート材料を創製しました。本材料はソフトマテリアルとして利用可能であるだけでなく、使用後にアンモニア水で処理することで、植物肥料である尿素とモノマーと架橋剤の前駆体へ分解できます。さらに、得られた分解生成物から再びCO₂を用いて元のモノマーと架橋剤を再生することにも成功しました。本研究では、CO₂由来炭素を高分子材料と...

地球の中心にある核は、主に鉄でできていますが、その密度は純粋な鉄よりも低いことが知られています。これは、核の中に鉄より軽い元素が混ざっているためであり、その候補のひとつとして「水素」が考えられています。これは、水素は宇宙に豊富に存在し、高圧下では鉄と結びつきやすい性質を持つためです。地球の核にどれだけ水素が含まれているかを知ることは、地球の成り立ちを理解するうえで非常に重要です。　有馬寛 複合原子力科学研究所准教授、高橋直生 東北大学大学院生、坂巻竜也 同助教らの研究グループは、大強度陽子加速器施設J-PARC物質・生命科学実験施設（MLF）の超高圧中性子回折装置「PLANET」を用い...

酸化物の性質は、金属の価数や空間配列によって大きく左右されます。中でも、結晶骨格を保ちながら特定の原子だけを選択的に出し入れする「トポケミカル反応」は、物性を制御できる手法として広く用いられてきました。しかし、従来は金属サイトの数や配置を保つ「1:1対応」が前提とされ、骨格自体の再構成は不可能と考えられてきました。 物質エネルギー化学専攻の樋口涼也 修士課程学生、石田耕大 博士課程学生（研究当時）、高津浩 准教授、陰山洋 教授らの研究グループは、京都大学理学研究科、ボルドー大学、ファインセラミックスセンター、東北大学、桂林理工大学との共同研究により、「1:1対応」を破る新しいトポケミカル反応を...

大西雄二 生態学研究センター日本学術振興会特別研究員（PD）、木庭啓介 同教授は、岡部聡 北海道大学教授、小林香苗 海洋研究開発機構特任研究員らと共同で、嫌気性アンモニア酸化（アナモックス）反応における酸素同位体分別（18ε）を求めることに世界で初めて成功しました。　海洋の窒素循環は、地球環境の維持に不可なサイクルであり、その仕組みを正確に理解することにより、気候変動対策や生態系の保全に大きく寄与することができます。しかし、その中で重要な役割を果たす嫌気性アンモニア酸化（アナモックス）による窒素除去のプロセスについては、まだ...