“触媒”という言葉を聞いたことがあるでしょうか？私たちの生活に欠かすことのできない燃料、プラスチック、繊維、肥料、医薬品などの多くは、天然に存在する資源を化学反応によって変化させてつくられます。中にはなかなか進まない反応や不要なものが大量にできてしまう反応もあります。そのようなときに触媒を使うと、欲しい物質を短い時間でたくさんつくれるようになります。触媒は化学反応によって変化したり消費されたりしませんが、化学反応中に共存して反応を早く進めたり、つくり出されるものを変えたりできる不思議な材料です。

私は「石油の代わりに植物由来の物質から化学製品を合成するための触媒」、「水を触媒に変化させる材料」、「アンモニアから直接高純度水素を製造するシステム」に関する研究を行っています。例えば紙おむつ等に使用されている超吸水性ポリマーは、アクリル酸という物質からつくられています。このアクリル酸は現在、化石資源である原油からつくられています。一方、菜種油や廃食用油などからバイオディーゼル燃料を作る際に、同時にグリセリンという物質が生成します。グリセリンからアクリル酸をつくれるようになれば、石油使用量やCO2排出量を削減できます。私はグリセリンからアクリル酸をつくる反応を効率よく進めるための固体触媒の開発に取り組んでいます。同じタングステン、バナジウム、ニオブという元素からできていても、結晶の構造や大きさが異なるとアクリル酸を作る性能が変化する、とても興味深い材料です。