化学辞典 第2版 「アンモニア合成触媒」の解説
アンモニア合成触媒
アンモニアゴウセイショクバイ
ammonia synthesis catalyst
1910年，ドイツのB.A.S.F.社のA. Mittaschらによって見いだされたFe-Al2O3-K2O触媒が今日でも使われている．通常，Fe3O4のほかに2質量％ 程度のAl2O3，0.5～1質量％ のK2Oを含むが，このほかにMgO，CaO，SiO2などを含むものも多い．製法としては，沈殿法もあるが，実際には溶融法がもっぱら採用されている．純鉄を酸化燃焼してFe3O4とし，この粉末をAl2O3，KNO3とまぜて電気炉で1600 ℃ 以上に加熱して溶融させ，均一にまぜ合わせる．Al2O3はFe3O4中に固溶し，触媒として使用前水素で還元した際，鉄結晶の成長を抑え，鉄表面積を高く維持する役を果たす．K2OもFe3O4中に0.5質量％ 程度溶けるが，還元の際に表面に集まる．K2Oの作用はAl2O3のような構造的な役割ではなく，化学的効果であるとされている．アンモニアを合成できる触媒は鉄のみではなく，オスミウム，ウラン，ルテニウム，コバルト，モリブデンなどにも合成活性がある．活性の高い鉄触媒は約150 ℃ からアンモニア合成活性を示すが，実際の工業生産では，450～500 ℃ の反応温度が採用され，100～300 atm の高圧下で反応が行われる．最近，ルテニウム系触媒が新しい工業触媒として開発されている．
出典 森北出版「化学辞典（第2版）」化学辞典 第2版について 情報