2015 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界CO2利用技術の高効率化へ向けた多成分系吸着挙動予測手法の開発
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25289271
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
猪股 宏 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10168479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 善之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50243598)
大田 昌樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50455804)
小野 巧 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (20637243)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Dubinin-Astakhov式 / VOC / 吸着平衡 / 超臨界CO2 / 推算モデル / メソポーラスシリカ / ゼオライト / メソポーラスカーボン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，前年度までの研究により活性炭に対する高い適用性が示された超臨界CO2-VOC(揮発性有機化合物)多成分系吸着平衡の推算手法を，様々な極性や細孔径を有する多様な吸着剤(ゼオライト，メソポーラスシリカ，メソポーラスカーボン)へと拡張し，その推算精度を検討した．
これら3種の吸着剤に対する超臨界CO2-VOC吸着平衡の測定を新たに行った結果，VOC種，吸着剤依存性については，VOC種と吸着剤との組み合わせにより吸着量が大きく異なることが分かり，これは吸着質，吸着剤双方の極性の差異によって説明可能であった．温度，圧力依存性については，全ての吸着剤，VOCに関して温度減少，圧力増加に伴いVOC吸着量が減少するという活性炭の場合と同様の傾向となり，超臨界CO2中における吸着現象ではCO2密度効果が支配的であることが他の吸着剤の場合でも示された．測定した吸着平衡をDA(Dubinin-Astakhov)式により相関した結果からは，本モデルが活性炭以外の多様な吸着剤に対しても高い適用性を有することが明らかになった．
吸着平衡測定結果に対して前年度までに開発したDA-NIAST(Non-ideal adsorbed solution theory)モデルを適用した結果，従来法に比べ良好な推算精度を示したことから，本モデルが多様な物性を有する吸着剤に対しても有効であることが明らかになった．また，その推算偏差の大小は吸着剤-吸着質の組み合わせによって大きく異なったが，これは両者の極性の差異の観点から考察可能であった．以上の検討により，様々な吸着剤，吸着質に対する超臨界CO2雰囲気における多成分系吸着挙動予測手法の開発に成功した．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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