| 研究課題/領域番号 |
16K05886
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
橋本 拓也 日本大学, 文理学部, 教授 (20212136)
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| 研究分担者 |
丹羽 栄貴 東京工業大学, 理学院, 特任助教 (10707962)
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| 研究協力者 |
神庭 伸吾
平井 麻菜美
佐々木 一哉
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 二酸化炭素吸収材料 / 熱重量分析 / 熱力学 / 反応速度 / セラミックス合成プロセス / 熱分析 / 化学反応速度 / 吸収速度 / 化学熱力学 / 粒子微細化 / 液相合成法 / 粒径制御 / 二酸化炭素排出削減 / セラミックス / 二酸化炭素吸収・貯蔵 / 化学反応速度論 |
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| 研究成果の概要 |
CO2吸収・脱離材料としてLi4SiO4に注目し、吸収のおこる温度およびCO2分圧領域を走査型熱重量分析により明らかにした。固相反応法で合成した試料に関して、粉砕方法の最適化により粒径の小さい試料の合成に成功、粒径の低下により見かけのCO2吸収速度が速くなることを明らかにした。また溶液を経由する合成法でLi4SiO4の合成に成功し、本物質の粒径は固相反応法で合成した試料と変わらないが、高いCO2吸収速度を示すことを明らかにした。本速度増加は溶液中のNaによりLi3NaSiO4が微量に合成されるためであること、Li3NaSiO4が高いCO2吸収速度を示すことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二酸化炭素吸収材料は地球温暖化防止・環境保全のために高機能化が望まれている。これまで様々な物質が提案されてきたが、実用にあたって必要となる二酸化炭素を吸収する温度・二酸化炭素分圧条件や二酸化炭素との反応速度の情報はほとんどなかった。本研究ではガス雰囲気を制御した熱重量分析を用いて、上記の不足していた情報が得られることを明らかにした。
またこれまでに提案されていた物質について、粉砕条件の最適化による微小粒子化により二酸化炭素吸収速度が改善できること、液相法の採用により吸収速度が改善できることを発見、さらに液相法で合成された物質の微量不純物に注目することによって、より高機能な新材料が発見できた。
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