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R4年度ERCA中間研究成果報告
課題番号：1RF-2101
体型的番号：JPMEERF20211R01
期間：R3～R5年度
重点課題：
主：【重点課題②】ビジョン・理念の実現にむけた研究・技術開発
副：【重点課題⑩】地域循環共生圏に資する廃棄物処理システムの構築に関する研究・技術開発
行政要請研究テーマ：（1－1）持続的な脱炭素社会の実現に必要となる革新的技術・社会変革の実現可能性評価に関する研究

バイオガスを含む様々な粗水素からの「直接H2貯蔵/高純度H2回収の連続プロセス」を実現する革新的分子触媒の開発
大阪大学大学院工学研究科
応用化学専攻 准教授

星本 陽一

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１. 研究背景2．研究開発目的

褐炭脱硫改質バイオガス
CO2排出量H2損失大幅削減

粗水素

H2: ~70%

CO2
除去

CO除去

CO (~30%), CO2 (~25%)
CH4, H2O etc…

本研究

オフガス

H2
既存手法

本研究

有機ハイドライドに貯蔵<参考文献・補記>
 水素エネルギー利活用のあり方に関する調査報告書、一般財団法人日本エネルギー経済研究所およびエネルギー総合工学研究所 (H27.2).
 水素をめぐる最近の動向について、文部科学省研究開発局環境エネルギー課 (H30.12)

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3. 研究目標および研究計画：原理の実証
0.1当量 触媒30 atm 粗水素

脱気無溶媒条件
100 ˚C, 2 時間

CO, CO2 無溶媒条件
除去 195 ˚C, 6 時間

MQ

ASB

(0.1当量 ASB)

+ H2

HQ

H2貯蔵
H2 CO2COASB
MQ

H2分離CO2CO
ASB
HQ

Hoshimoto et al., Science Advances 2022, in press.
星本 他3名, 特許7079696

H2回収

H2ASB
MQ

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7. 研究成果の発表状況①[査読付き論文]
Y. Hoshimoto* et al., Room-Temperature ReversibleChemisorption of Carbon Monoxide on Nickel(0)Complexes, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 8818.
Open access; IF2021 = 16.383.

プレスリリース

多数のハイライト

Chem-Station

現代化学 (東京化学同人)

25-30度において圧力変化のみで、COを含む混合ガスからCOのみを高度に除去する単分子錯体材料を開発した。
本研究結果は、ERCA申請課題に別視点からの解決法を与えるものであり、H2/COなど粗水素からのCOを高度に除去する省エネプロセスの実現に寄与する。
Y. Hoshimoto* et al., A Boron-Transfer Mechanism
Mediating the Thermally Induced Revival of Frustrated
Carbene−Borane Pairs from their Shelf-Stable Adducts,Commun. Chem. 2021, 4, 137.
Open access; IF2021 = 7.211.

Y. Hoshimoto* et al.,Main-group catalysis for H2 purification
based on liquid organic hydrogen carriers, Science Advances
2022, in press.

[特許]
星本陽一 他３名, ホウ素化合物、およびそれを用いた水素化、重合体ならびに付加体の製造方法, 特許7079696 登
録日: 2022年5月25日 発行日2022年6月2日

ルイス酸とルイス塩基からなる高反応性会合体の反応性制御と、H2分子を開裂する機構の詳細を解明した。本研究結果は、ERCA課題におけるH2開裂と水素化過程を理解する上で重要な知見を与える成果である。

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7. 研究成果の発表状況②[学会発表 (口頭発表)]
1. 橋本 大輝, 浅田 貴大, 星本 陽一,* 生越 専介, 有機ホウ素触媒を利用した含窒素環式化合物の水素化/脱水素化を鍵とする水素精製,
第48回典型元素化学討論会. (Chemistry Letters Young Award)
2. 久田悠靖, 橋本大輝, 木下拓也, 星本陽一,* 生越専介, 遷移金属フリーかつ水素を還元剤とするアミノ酸の触媒的還元的アルキル化, 第48回典型元素化学討論会. (日本化学会欧文誌賞; BCSJAward)
3. 橋本 大輝, 浅田 貴大, 星本 陽一,* 生越 専介, 有機ホウ素触媒を利用した含窒素環式化合物の水素化/脱水素化を鍵とする水素精製,
第71回錯体化学討論会.
4. 橋本大輝, 浅田貴大, 星本陽一,* 生越専介, 有機ホウ素化合物を利用した単環式含窒素芳香族化合物の触媒的水素化反応の開発, 日本化学会 第102春季年会.
5. M. Sakuraba, Y. Hoshimoto,* Jun-ya Hasegawa, S. Ogoshi, A
Boron-Transfer Mechanism Mediating the Thermal-InducedRevival of Frustrated Carbene-Borane Pairs from Their ShelfStable Adducts, 日本化学会第102春季年会.
6. Y. Yamauchi, Y. Hoshimoto,* S. Ogoshi, Reversible
Chemisorption of CO at Room Temperature on Ni(0) Complexes,
日本化学会 第102回春季年会.
7. 山内泰宏, 星本陽一,* 生越專介, Reversible Chemisorption of COat Room Temperature on Solid-state Ni(0) Complexes Dispersing
into an Ionic Liquid, 第71回錯体化学討論会.
8. 山内泰宏, 星本陽一,* Ni(0)錯体を利用した室温におけるCOの可逆的化学吸着反応, 第54回有機金属若手の会夏の学校. (優秀口頭発表賞)
9. Y. Hoshimoto,* PoxIms: Multifunctional Multipurpose Carbenes,MPC Webinar, CDRI Luckow, India. (Invited Lecture)
10. Y. Hoshimoto,* Metal Complexes Equipped with N-Phosphine
Oxide-Substituted Imidazolylidenes (PoxIms), The International
Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021.
11. 星本 陽一,* PoxImとASB：反骨精神を分子の機能へ, 2021年度
有機金属若手研究者の会. (依頼講演)
12. 星本 陽一,* 分子間フラストレーションの制御と活用, 第54回有機金属若手の会夏の学校. (依頼講演)[広報]
ららぽーとエキスポシティ（大阪北部最大級の商業施設）において、大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻を広報する展示イベントが行われた (2021年12月1日～2022年2月初旬)。
この際に、右ポスターを掲示し、当該のERCAプロジェクトを100～200万規模の人数の来場者へアピールした。