低温・低濃度二酸化炭素吸収用ナトリウムフェライト複合体の創製

• 研究課題/領域番号: 15K13753
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 柳瀬 郁夫 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10334153)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 二酸化炭素吸収 / 二酸化炭素 / 水蒸気 / ナトリウムフェライト / 層状構造 / 二酸化炭素回収 / 低温回収 / 微粒子

研究成果の概要

本研究では，安価でかつ無害な元素からなる、結晶構造の異なる2種類のナトリウムフェライトNaFeO2に着目して、低温・低濃度二酸化炭素の吸収に及ぼす水の影響を調査することを目的とした．その結果，NaFeO2は湿度80%の湿潤な空気及びCO2雰囲気下で，CO2と反応し炭酸塩を生成することがわかった．さらに湿度が高いほどCO2吸収反応が進行した．NaFeO2は、湿度を制御することで室温でも空気中のCO2濃度（0.04％）から高濃度の純CO2までの幅広い濃度のCO2を吸収できたことから、本研究の目的が達成されたと判断した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel application of α- and β-sodium ferrite as a CO2 -capturing solid in air with water vapor (2018)
  • 著者名/発表者名: Yanase Ikuo、Onozawa Shuhei、Ogasawara Kouhei、Kobayashi Hidehiko
  • 雑誌名: Journal of CO2 Utilization 巻: 24 ページ: 200-209
  • DOI: 10.1016/j.jcou.2017.11.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible CO2 capture by ZnO slurry leading to formation of fine ZnO particles (2018)
  • 著者名/発表者名: Yanase Ikuo、Konno Satoshi、Kobayashi Hidehiko
  • 雑誌名: Advanced Powder Technology 巻: 29 号: 5 ページ: 1239-1245
  • DOI: 10.1016/j.apt.2018.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbonation and phase transformations of LiMO2 (M=Fe, Co, Ni) under CO2 atmosphere (2017)
  • 著者名/発表者名: Yanase Ikuo、Miura Jun、Kobayashi Hidehiko
  • 雑誌名: Materials Chemistry and Physics 巻: 199 ページ: 18-22
  • DOI: 10.1016/j.matchemphys.2017.06.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of orientation of CaO plate-like particle on CO2 adsorption property (2017)
  • 著者名/発表者名: I.Yansae, T.Sasaki, H.Kobayashi
  • 雑誌名: Powder Technology 巻: 315 ページ: 15-21
  • DOI: 10.1016/j.powtec.2017.02.059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CO2 absorption and desorption property of porous SiO2 with Co-MEA complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Yanase Ikuo、Someya Kaai、Kobayashi Hidehiko
  • 雑誌名: Journal of CO2 Utilization 巻: 21 ページ: 139-144
  • DOI: 10.1016/j.jcou.2017.06.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of addition of a large amount of CeO2 on the CO2 adsorption properties of CaO powder (2017)
  • 著者名/発表者名: Yanase Ikuo、Maeda Tomomi、Kobayashi Hidehiko
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 巻: 327 ページ: 548-554
  • DOI: 10.1016/j.cej.2017.06.140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid-state MAS NMR investigations for pentavalent cation-replaced pollucite compounds with a negative thermal expansion coefficient (2017)
  • 著者名/発表者名: I.Yansae, Y.Saito, H.Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 巻: xxx 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s10973-017-6248-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 水蒸気を利用したLi4SiO4の室温CO2吸収 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拳人、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2017年年会、1Ｐ107
  • 発表場所: 日本大学、東京都文京区
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 鉄キレート錯体を前駆体に用いたNaFeO2微粒子の合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹内大雪、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2017年年会、1Ｐ175
  • 発表場所: 日本大学、東京都文京区
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] W 置換型 CeO2の合成と CO2吸着特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健介、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第33回関東支部研究発表会
• [学会発表] キレート錯体を用いたナトリウム鉄酸化物の低温合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹内大雪、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第33回関東支部研究発表会
• [学会発表] NaFeO2の低温・低濃度 CO2吸収特性に及ぼす水蒸気効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野澤修平、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第33回関東支部研究発表会
• [学会発表] 水蒸気を利用した Li4SiO4の室温 CO2吸収 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拳人、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第33回関東支部研究発表会
• [学会発表] 水を添加した酸化亜鉛のCO2吸収脱離と微粒子化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 紺野哲、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
• [学会発表] 水蒸気下におけるナトリウムフェライトの室温・低濃度CO2吸収 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野澤修平、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
• [学会発表] 蛍石型構造をもつCe6WO12の合成とCO2吸着挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健介、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本MRS2016年年会、B4-O21-026
  • 発表場所: 横浜情報文化センター、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-12-19
• [学会発表] 層状構造をもつNaFeO2の合成と水蒸気を含む空気中における化学的安定性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野澤修平、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本MRS2016年年会、B4-O21-027
  • 発表場所: 横浜情報文化センター、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2016-12-19
• [学会発表] NaFeO2粉末の合成とCO2吸収特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小笠原康平、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会２０１６年年会
  • 発表場所: 早稲田大学 西早稲田大学キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] MEA/ZnO複合体の合成とCO2吸収脱離特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 染谷佳愛、柳瀬郁夫、小林秀彦
  • 学会等名: 日本セラミックス協会２０１６年年会
  • 発表場所: 早稲田大学 西早稲田大学キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-03-14