酸素欠乏フェライトを利用した二酸化炭素の低温還元技術に関する工学的研究

缺氧铁氧体低温还原二氧化碳技术工程研究

• 批准号: 04203222
• 负责人: 伊永 隆史
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04203222/
• 关键词: 二酸化炭素; 地球温暖化; フェライト; マグネタイト; 触媒; 反応工学; 水素; エコテクノロジー

内径25mm、高さ520mmの鉄製パイプからなる塔式固定層反応装置を実験装置として用い、ストロンチウムフェライトを250〜350mmに分級したものを100g充填した。装置内でフェライトを加熱還元嗣理して得た酸素欠乏フェライトの還元機能を利用し、CO_2還元反応について工学的解析を行った。反応生成物の分析には、特殊処理活性炭カラムを装着したTCDガスクロマトグラフィーにより行った。ストロンチウムフェライトを用いたCO_2還元反応を、マグネタイトを用いた既往の研究結果と比較したところ、本研究のストロンチウムフェライトの方が反応速度論的に有利なことが明らかになった。しかし、フェライトのもつ強力な還元機能は触媒的な反応構によるものではなくて、メディエーター的な還元反応機構によるものであることが分かったので、エネルギー的見地からみて電子移動反応に相当のブレークスルーが生まれなければ経済的推進は困難を伴うことが判明した。酸素欠乏ストロンチウムフェライトに対し、H_2共存下でCO_2を作用させた場合はフェライトの表面に炭素が析出していることが明らかとなり、CO_2がCにまで還元されていることが確認された。ごこの炭素析出状態の酸素欠乏フェライトに対して、H_2とCO_2を流量比5:1で供給したところ、350℃付近でメタンの発生が認められたことは興味深い。一方、酸素欠乏ストロンチウムフェライトは400℃付近で水蒸気と接触させた場合、ほぼ定量的にH_2を生成することも明らかになった。この水還元分解反応は炭素析出状態で行うと、ブレークスルー現象が認められたので、将来のH_2造技術として発展性を秘めている。本研究により、酸素欠乏ストロンチウムフェライトによる一連の還元反応特性がある程度明らかになったので、H_2製造も含めた炭素資源循環を目的とするエコテクノロジー確立に向けて研究を継続の予定である。

Inside diameter 25 mm, 520 mm high さ の iron objects system パ イ プ か ら な る tower reverse 応 device fixed layer を be 験 device と し て い, ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト を 250 ~ 350 mm に grading し た も の を 100 g pack し た. Device within で フ ェ ラ イ ト を heating also yuan heir reason し て must た owe spent acid element フ ェ ラ イ ト の also yuan function を use し, CO_2 yuan against 応 に つ い line analytical を っ て engineering た. The 応 products の analysis に は, special 処 activated carbon カ ラ ム を containing し た TCD ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り line っ た. ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト を with い た CO_2 also yuan against 応 を, マ グ ネ タ イ ト を with い た always の research results と し た と こ ろ, this study の ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト の が anti 応 speed theory of に な benefit こ と が Ming ら か に な っ た. し か し, フ ェ ラ イ ト の も つ powerful な also yuan function は catalyst な anti 応 constitutive に よ る も の で は な く て, メ デ ィ エ ー タ ー な yuan に 応 authorities also よ る も の で あ る こ と が points か っ た の で, エ ネ ル ギ ー advertisements か ら み て electronic mobile anti 応 に quite の ブ レ ー ク ス ル ー が raw ま れ な け れ ば 経 済 propulsion は difficult を with う こ Youdaoplaceholder0 determines that た. Owe spent acid element ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト に し seaborne, under the coexistence of H_2 で CO_2 を role さ せ た occasions は フ ェ ラ イ ト に の surface carbon precipitation が し て い る こ と が Ming ら か と な り, CO_2 が C に ま で also yuan さ れ て い る こ と が confirm さ れ た. ご こ の carbon precipitation state の owe spent acid element フ ェ ラ イ ト に し seaborne て, H_2 と CO_2 を flow than 5:1 で supply し た と こ ろ, pay nearly 350 ℃ で メ タ ン の 発 raw が recognize め ら れ た こ と は tumblers deep い. Side and acid, owe lack ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト は pay nearly 400 ℃ で water steam 気 と contact さ せ た occasions, ほ ぼ quantitative に H_2 を generated す る こ と も Ming ら か に な っ た. こ の water decomposition against 応 は carbon precipitation state line で う と, ブ レ ー ク ス ル ー phenomenon が recognize め ら れ た の で, future の H_2 made technology と し て 発 malleable を secret め て い る. This study に よ り, acid owe lack ス ト ロ ン チ ウ ム フ ェ ラ イ ト に よ る の is yuan in a row against 応 features が あ る degree Ming ら か に な っ た の で, H_2 manufacturing も め た carbon resources circulation を purpose と す る エ コ テ ク ノ ロ ジ ー establish に to け て research を 継 続 の designated で あ る.

项目成果

伊永 隆史,加瀬野 悟,篠田 純男: "酸素欠陥ストロンチウムフェライトによる二酸化炭素還元反応の工学的研究" エネルギーシステム・経済コンファレンス構演論文集. 9. 439-444 (1993)

Takashi Inaga、Satoru Kaseno、Sumio Shinoda：“利用缺氧锶铁氧体进行二氧化碳还原反应的工程研究”能源系统与经济会议论文集 9. 439-444 (1993)。

H.Ikatsu,T.Nakajima,N.Murayama,T.Korenaga: "Determination of Hpid Peroxide in Blood Plasma Based on thiobarbituric Acid Reaction" Clinical Chemisry. 38. 2061-2065 (1992)

H.Ikatsu，T.Nakajima，N.Murayama，T.Korenaga：“基于硫代巴比妥酸反应测定血浆中的过氧化氢”临床化学。

伊永 隆史,外6名: "環境教育テキスト" 大学等廃棄物処理施設協議会, 264 (1992)

Takashi Inaga 等 6 人：《环境教育文本》大学废物处理设施理事会，264 (1992)

T.Korenaga,S.Kaseno,T.Takahashi,S.Shioda: "Successive Reduction of Carbon Dioxide with Strontium Ferrite at Low Temperature" Proceedings of lst Asian Symposium on Academic Activity for Waste Manggement. 1. (1993)

T.Korenaga、S.Kaseno、T.Takahashi、S.Shioda：“低温下用锶铁氧体成功还原二氧化碳”第一届亚洲废物管理学术活动研讨会论文集。

伊永 隆史,加瀬野 悟,外13名: "大学における廃棄物処理の手引" 文部省, 134 (1992)

Takashi Inaga、Satoru Kaseno 等 13 人：“大学废物处理指南”教育部，134（1992）