Synthesis of AFX Type Zeolite Membrane for Separating Dilute CO2 by Molecular Sieve Mechanism

大気中の二酸化炭素（CO2）を直接回収して利用する技術全世界で鋭意研究されている。しかし、大気中の窒素（N2）と酸素(O2)分子(0.36nm)とCO2分子(0.32nm)は分子径が0.03nmしか違わず、CO2分子と完全に分離可能な膜は存在しない。CO2とN2、O2の間の細孔（0.34-0.35 nm）を有するゼオライトを膜化すれば、「分子ふるい」で空気中からCO2を完全に分離可能である。本研究では、大気中主成分である窒素(N2)と二酸化炭素(CO2)を分離可能な細孔を有するAFX型ゼオライト(AFX)を膜化し、N2分子を完全に分離可能なCO2の創製を目的とする。2か年で実施する計画の初年度では、AFX型ゼオライト結晶の構造解析を行った。これまでに、FAUゼオライトを前駆体として高純度AFX結晶の合成に成功したため、AFXゼオライトの結晶表面、細孔内の状態やX線による結晶構造解析、結晶の形状の電子顕微鏡観察、吸着等温線から細孔径分布などの評価を行った。

大気中の二酸化炭素（CO2）を直接回収して利用する技術全世界で鋭意研究されている。しかし、大気中の窒素（N2）と酸素(O2)分子(0.36nm)とCO2分子(0.32nm)は分子径が0.03nmしか違わず、CO2分子と完全に分離可能な膜は存在しない。CO2とN2、O2の間の細孔（0.34-0.35 nm）を有するゼオライトを膜化すれば、「分子ふるい」で空気中からCO2を完全に分離可能である。本研究では、大気中主成分である窒素(N2)と二酸化炭素(CO2)を分離可能な細孔を有するAFX型ゼオライト(AFX)を膜化し、N2分子を完全に分離可能なCO2の創製を目的とする。2か年で実施する計画の初年度では、AFX型ゼオライト結晶の構造解析を行った。これまでに、FAUゼオライトを前駆体として高純度AFX結晶の合成に成功したため、AFXゼオライトの結晶表面、細孔内の状態やX線による結晶構造解析、結晶の形状の電子顕微鏡観察、吸着等温線から細孔径分布などの評価を行った。