高温下で再利用可能な二酸化炭素除去用酸化カルシウム/リューサイト複合多孔体の創製

创建可在高温下重复使用的用于去除二氧化碳的氧化钙/白榴石复合多孔材料

• 批准号: 17750192
• 负责人: 柳瀬 郁夫
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750192/
• 关键词: 二酸化炭素; セラミックス; 二酸化炭素排出削減

CO_2吸収物質が粉体状態では、CO_2の吸収・脱離の繰り返し回数の増大に伴って粒子が凝結し、表面積が低下してCO_2排出量が低減する。このようなCO_2吸収能の低下は典型的なCO_2吸収物質である酸化カルシウム(CaO)に関して多数報告されており、CO_2吸収能の低下の抑制がCaOに限らず、CO_2吸収物質の潜在的な課題となっている。申請者は、CaOのこのようなCO_2吸収劣化の問題を解決する手法として、高温環境下(500℃以上)でCO_2を吸収するCaO被覆型リューサイト複合多孔体の開発を行ってきた。この複合多孔体に用いるリューサイトは低熱膨張性のアルミノシリケート化合物であり、ゾル・ゲル法によって合成された。CaOをこの多孔質構造をもつケイ酸塩化合物の低熱膨張性リューサイトフォームに被覆することで、高いCO_2吸収率と吸収・脱離回数が増加しても吸収率が低下しない材料の開発に成功した。CO_2吸収前および15回CO_2吸収・脱離後のCaO多孔質構造をSEM写真で調査したところ、CO_2吸収・脱離の繰り返し後もCaOの多孔質構造が維持されており、この構造がCO_2吸収能の低下を抑制することを見出した。さらに、エタノール沈殿法を用いて作成した高表面積CaO板状結晶の多孔質構造への被覆によって200℃付近からのCaOの吸収速度を増大させることができた。以上のように、低温から高温まで幅広い温度域でCaOを効率よく捕獲可能なCaO被覆リューサイト多孔体を創製することができた。

CO_2 absorption substances are in powder state, CO_2 absorption and desorption are increasing, the number of particles is increasing, the surface area is decreasing, and CO_2 emission is decreasing. Most reports indicate that the reduction of CO_2 absorption energy is related to the acidification of CaO, which is a typical CO_2 absorption substance. The reduction of CO_2 absorption energy is limited by CaO, and the potential problem of CO_2 absorption substance is discussed. The applicant proposed a method to solve the problem of CO_2 absorption degradation in CaO coating and development of CaO-coated composite porous materials under high temperature environment (500℃ or higher). The composite porous body is synthesized by the method of low thermal expansion and high thermal expansion. The porous structure of CaO increases the absorption rate of CO_2 and the number of absorption and desorption. SEM photos of CaO porous structure before and after CO_2 absorption and desorption were investigated. It was found that CaO porous structure was maintained after CO_2 absorption and desorption, and the decrease of CO_2 absorption energy was suppressed by this structure. The absorption rate of CaO near 200℃ increases with the use of the high surface area CaO plate crystal coating method. In the above temperature range, CaO can be trapped in the porous body at low temperature and high temperature.

项目成果

CO2 absorption of CaO coated on aluminosilicate foam

• DOI: 10.2109/jcersj2.116.176
• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: I. Yanase;Y. Yamakawa;Hidehiko Kobayashi

Ca-substituted Pollucite Body Fabricated from Amorphous Calcined Powder

无定形煅烧粉制备钙取代铯榴石体

• 发表时间: 2006
• 期刊: Smart Processing Technology 1
• 作者: Yanase I.;Ishikawa Y.;Kobayashi H.
• 通讯作者: Kobayashi H.

Effect of Ball-milling on Porous Structure of Ca-substituted Leucite with Low Thermal Expansion Property

球磨对低热膨胀钙取代白榴石多孔结构的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan 41
• 作者: Yanase;I.;Ihikawa;Y.;Kobayashi;H.
• 通讯作者: H.

Effects of PMMA on porous structure of pollucite

• DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2005.07.011
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of The European Ceramic Society
• 影响因子: 5.7
• 作者: I. Yanase;Y. Ishikawa;Shuzo Matsuura;Hidehiko Kobayashi

Influence of Cesium Nitrate and Heating Rate on Densification and Microstructure of Cs-Deficient Pollucite Suntered Body

硝酸铯和加热速率对缺铯铯榴石烧结体致密化和显微结构的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the American Ceramic Society 89
• 作者: Yanase;I.;Konakawa;J.;Kobayashi;H.
• 通讯作者: H.