研究課題
基盤研究(B)
ＨＣｌと炭素質物質の反応による有機塩素化合物の生成メカニズムを解明するため、高い塩素化能を有するＺｎをドープした炭素のモデル構造に対して分子軌道計算を行った。その結果、ＺｎＯの存在によりＨＣｌが化学的に吸着する活性な炭素サイト数が増加する可能性が示唆された。また、ＺｉｇｚａｇサイトではＺｎＯはＨＣｌの吸着安定性に寄与しないと推論された。くわえて、ＺｎＯは炭素質物質全体の電子状態に大きな影響を与えることも見出した。次に、有機塩素化合物のＣｌソースであるＨＣｌの除去を目的に、天然ソーダ灰をハニカムに担持した吸収剤を製造したところ、除去剤として非常に有望なことを明らかにした。
本研究では、分子軌道計算法を用いＺｎをドープした炭素のモデル構造の電子状態を調べ、Ｚｎにより電子が局在化する部分を特定する一方、ＨＣｌ吸着種の安定性を明らかにし、また、有機塩素種の塩素源の１つであるＨＣｌの除去を目的に、安価で資源量が豊富な天然ソーダ灰をハニカムに担持したＮａベース吸収剤を製造し、その高いＨＣｌ除去性能を見出した。本成果により、ＨＣｌによる未燃炭素粒子からの有機塩素化合物の発生を防止する手法の開発や有害化合物を発生させない添加剤などの開発が可能となり、学術的にも社会的にも意義の高い研究と言える。
すべて 2020 2019 2018 2017 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
Chemical Engineering Research and Design
巻: 156 ページ: 138-145
10.1016/j.cherd.2020.01.012
Abstracts of Papers of the American Chemical Society
巻: 259
第20回北海道エネルギー資源環境研究発表会論文集
巻: 20 ページ: 29-30
Abstracts of the 18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
巻: 18
第56回石炭科学会議発表論文集
巻: 56 ページ: 84-85
Fuel
巻: 246 ページ: 51-59
10.1016/j.fuel.2019.02.084
第19回北海道エネルギー資源環境研究発表会論文集
巻: 19 ページ: 51-52
Energy & Fuels
巻: 32 号: 6 ページ: 6970-6977
10.1021/acs.energyfuels.8b01165
巻: 256
Proceedings of the 14th Japan-China Symposium on Coal and C1 Chemistry
巻: 14
第18回北海道エネルギー資源環境研究発表会論文集
巻: 18 ページ: 21-22
巻: 31 号: 4 ページ: 3898-3904
10.1021/acs.energyfuels.7b00192
Proceedings of the 2nd ISIJ-VDEh-Jernkontoret Joint Symposium
巻: 2 ページ: 119-123
Proceedings of the 17th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
巻: 17 ページ: 72-72
材料とプロセス
巻: 174 ページ: 662-662
https://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/carem/lcec/
