| Project/Area Number |
21K14667
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
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| Research Institution | Research Institute of Innovative Technology for the Earth |
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Principal Investigator |
清川 貴康 公益財団法人地球環境産業技術研究機構, その他部局等, 研究員 (10869811)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 二元機能材料 / 二酸化炭素 / CCU / 二酸化炭素吸着 / 無機系材料 / 二酸化炭素変換 |
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| Outline of Research at the Start |
本検討課題では、二酸化炭素分離回収時の脱離工程にかかるエネルギーを削減し、かつ二酸化炭素を有価物に変換・回収できる高効率プロセスの実現のための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を試みる。吸着させた二酸化炭素を、その場で有価物へ変換可能になれば、分離回収、有効利用分野において革新的な技術となり得る。本研究では、吸着させた二酸化炭素を水素と反応させ、有価物であるメタンに変換できる材料の開発を目的とする。また、得られる知見を基に、本技術の構築に必要となる材料の設計指針を示す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、温室効果ガスである二酸化炭素を吸着、二酸化炭素を吸着した材に水素を流通させること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、二酸化炭素吸着材への触媒の担持方法について検討を行った。異なる手法で合成した二元機能材料を用いて、吸収したCO2の変換挙動を検討するために、CO2吸収後、H2下における昇温反応法（TPR）を実施した。出口生成ガスはQ-massを用いて確認を行った。材料はCa系の吸収材を用いて、触媒にはNiを担持した。吸着剤へのNiの担持方法は、物理混合およびイオン吸着法により担持し性能比較を行った。その結果、イオン吸着法により合成した二元機能材料は、反応時にCO2の脱離がなくメタンのみ生成できることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
CO2吸収材への触媒の合成方法の検討を行っていたが、想定外な装置の故障などから、計画していた実験に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、材料の合成はできているため、性能比較を行っていき、良い材料系を見出す予定である。また、その結果から、本技術の有用性を示す予定である。また、論文執筆や学会等で、外部に対しても発信していく予定である。
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