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二酸化炭素の吸着および有価物への変換機能を有する二元機能材料の開発

开发能够吸附二氧化碳并将其转化为有价值材料的双功能材料

基本信息

批准号：
21K14667
负责人：
清川貴康
金额：
$ 3万
依托单位：
Research Institute of Innovative Technology for the Earth
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14667/
关键词：
二酸化炭素吸着 CCU 無機系材料二酸化炭素変換二元機能材料

项目摘要

本研究の目的は、地球温暖化の要因となっている二酸化炭素を吸着させ、その場で有価物へ変換可能な二元機能（吸着／変換能）を有する材料の開発を行うことである。本プロセスは、二酸化炭素の分離回収分野で課題である脱離工程が不要であり、かつ有価物を回収できる革新的なプロセスになる。本研究課題では、主に、「１．二酸化炭素を高効率に吸着できる材料」、「２．吸着した二酸化炭素を効率よく変換できる材料」の項目に分けて検討を実施している。本年度は、異なる塩基強度を持つ担体を用いて二元機能材料を作成し、二酸化炭素の吸着および変換を行った。塩基性担体に活性種を含浸担持し二元機能化材料を用いて、二酸化炭素の吸着を行ったのち、水素流通下で昇温反応法を実施したところ、担体により二酸化炭素の水素化反応性能が異なることが明らかとなった。塩基強度の弱い担体では、二酸化炭素が先に脱離してしまい水素化生成物を得ることはできなかった。一方で、塩基強度の強い担体を用いた場合では、二酸化炭素の水素化が認められた。そこで、塩基強度がより強い担体を用いて試験を実施したところ、水素化反応の進行が認められなかった。以上の検討結果より、担体の塩基強度が二酸化炭素の水素化に影響を及ぼすことが考えられ、吸着した二酸化炭素を効率よく変換するには、塩基強度のチューニングが重要になることが明らかとなった。以上の検討結果より、吸着した二酸化炭素を効率よく変換するための担体材料に目途をつけた。

The purpose of this study is to explore the development of materials with dual functions (adsorption/energy conversion) due to the main causes of global warming. The separation and recovery of carbon dioxide from carbon dioxide are subject to innovation. This research topic, main,"1. The research on the project of "Diacidified Carbon High Efficiency Sorption Material" and "Diacidified Carbon High Efficiency Sorption Material" was carried out. This year, we will continue to use binary functional materials to make and change the adsorption of carbon. The basic support contains active species and supports binary functional materials. The adsorption of diacidified carbon is carried out under the condition of water circulation. The hydration reaction performance of diacidified carbon is different. The basic strength of the weak carrier, diacidified carbon, is first separated from the water and the product is obtained. In the case of a strong carrier, the strength of the matrix is reduced, and the hydration of the diacidified carbon is reduced. The strength of the matrix is high, and the strength of the matrix is high. The above discussion results show that the base strength of the support is affected by the hydration of diacidified carbon. This makes it clear that the base strength is important because the efficiency of adsorption of diacidified carbon changes. The results of the above discussion show that the adsorption of carbon dioxide is a key factor in the development of carbon dioxide.