化学製品が取り巻いている現代生活は触媒なしでは成り立たないと言っても過言ではありません。そのため、我々人類の生活をさらに豊かなものにすべく、日進月歩、触媒開発の研究は進められています。しかし、数多ある触媒開発研究の中で、意外にもこれまで十分に注目されてこなかった触媒があります。それが、「金属イオン」と呼ばれる、金属触媒における最も基本的でシンプルなユニットです。金属イオンを活性点とする不均一系触媒・均一系触媒・生体触媒の研究に関しては数多くの研究報告がなされていますが、その根源的なユニットである金属イオンそのものの触媒作用に注目した研究はほとんどありません。そのような背景において、金属イオンの触媒としての働きに光を当てるという“引き算”の発想によって、“コロンブスの卵”とも言うべきシンプルな反応系が実現されました。
今回、九州大学大学院工学研究院応用化学部門の松本崇弘准教授と大学院生の櫻井将也氏（当時、修士課程２年）・川崎雄大氏（当時、修士課程２年）、および、大阪大学先導的学際研究機構の大久保敬教授と板橋勇輝特任講師（常勤）の研究チームは、普遍金属の陽イオンの触媒作用について注目し、その働きについて詳しく調べました。その結果、地球上に最も豊富に存在し、最も安価で環境負荷の低い金属である「鉄」の陽イオンを触媒とし、光エネルギーを組み合わせることで、アルコールから水素を発生させるという極めてシンプルな反応系を見出すことに成功しました。まさに鉄を“賢者の石”に変える研究と言えるかもしれません。
この手法は、非常にシンプルな反応系であるにもかかわらず、前例のない全く新しい発見です。今後は、なぜこのような反応が起こるのか、その仕組みを科学的に解明していくことが求められます。しかし、実用面においては、シンプルな反応系だからこそ、汎用性が高く、様々なターゲットに適応可能です。例えば、バイオメタノール、バイオエタノール、グルコース、でんぷん、セルロースなどの再生可能資源からグリーン水素をつくることができ、廃棄物からの水素製造にも応用できると期待できます。また、シンプルな反応系ゆえに社会実装の実現可能性が高まり、本技術の開発によって、カーボンニュートラル社会の実現に一歩近づくことができたかもしれません。
本研究成果は英国の雑誌「Communications Chemistry」に2026年4月17日（金）午後6時（日本時間）に掲載されました。