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極薄大面積自己発熱型CO2吸収シートの作製と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 18K04733
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26030:複合材料および界面関連
研究機関中央大学

研究代表者

大石 克嘉  中央大学, 理工学部, 教授 (20276695)

研究分担者 小林 亮太  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (30548136)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードCO2吸収材 / 自己発熱型CO2吸収コンポジット / リチウムシリケイト / シリコン材料 / 太陽光発電装置 / CO2吸収量の向上 / 共晶点効果 / アルカリ炭酸塩 / 表面状態 / 表面構造 / CO2吸収 / コンポジット / 自己発熱型 / CO2分離 / CO2回収 / CO2吸収コンポジット / ケイ素焼結体 / ケイ素セラミックス / 自己発熱型CO2吸収材 / Siウェファー / Si焼結体 / 伝導正Siセラミックス / ケイ素板 / 電気抵抗率 / ドクターブレードシート / 極薄板
研究成果の概要

本研究プロジェクトにより,1)安価なSi粉末に適量のホウ素を添加して焼結させる事によりSiセラミックス板の製造に成功した。2)得られたSiセラミックス板をベースにした自己発熱型CO2吸収コンポジットの試作に成功した。3)炭酸カリウムを添加する事により,Li4SiO4のCO2吸収能を向上させる事に成功した。さらに最終的には,本CO2吸収コンポジットのSiベースの部分には太陽光圧電装置使用され廃材となるSi材料の使用が最も望ましい事が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究プロジェクトは,当初,近年重大な環境問題に直結した多量のCO2の吸収に対応するための研究の1つとしてはじまったものであるが,研究・調査を進めていくに従い,その排出量に対応出来ない事が明らかとなっていった。その後,他の応用分野として,炭化水素の水蒸気改質反応による水素製造工程中のCO2吸収工程に使用するという方針に変わっていった。本研究で取り扱うCO2吸収コンポジット(シート)は,Siから成るベース部分とその上に積層されているSiO2層及びLi4SiO4層から成り立っているが,そのSiベース部分に太陽光発電装置に使用されているSi材料の廃材を使用する事が最も有用という結論の1が得られた。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 自己発熱型CO2吸収コンポジットLi2CuO2/CuO-Cu2O/Cuおよび Li4SiO4/SiOx/Siの作製とCO2吸収・放出挙動の評価2020

    • 著者名/発表者名
      (中央大学)〇大貫圭将・石嵜友己・渡邉美寿貴・大石克嘉*, (近畿大学)岡研吾,(東京都市大学)小林亮太,(東京工業大学)真島豊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第33会秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己発熱型CO2吸収コンポジットLi2CuO2/CuO-Cu2O/CuおよびLi4SiO4/SiOx/Siの作製と コンポジットの基板となるCu/Cu2Oセラミックスの作製2020

    • 著者名/発表者名
      (中央大学) ◎大貫 圭将、石嵜 友己、草野 大志、渡邉 美寿貴、大石 克嘉
    • 学会等名
      第57回秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己発熱型CO2 吸収コンポジットLi2CuO2/ CuO-Cu2O/Cu および Li4SiO4/SiOx/Si の作製とCO2 吸収・放出挙動の評価2019

    • 著者名/発表者名
      ◎石嵜友己1、草野大志1、渡邉美寿貴1、大石克嘉1、岡研吾2、 小林亮太3、真島豊4 1 中央大学、2 近畿大学、3 東京都市大学、4 東京工業大学
    • 学会等名
      日本電子材料技術協会 第56 回秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and CO2 absorption behavior of CO2 absorbent layered composite Li4SiO4/SiOx/Si with self-heating function2019

    • 著者名/発表者名
      ISHIZAKI, Yuki*1; KUSANO, Hiroshi1; WATANABE, Mizuki1; OH-ISHI, Katsuyoshi1; OKA, Kengo2; KOBAYASHI, Ryota3; MAJIMA, Yutaka4
    • 学会等名
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Siセラミックスを用いての自己発熱型CO2吸収コンポジットSi/SiOx/Li4SiO4作製の試み2018

    • 著者名/発表者名
      (中央大学) 大石 克嘉・○草野 大志・石嵜 友巳・岡 研吾・(東京都市大学) 小林 亮太・(東京工業大学) 真島 豊
    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己発熱型CO2吸収コンポジットSi/SiOx/Li4SiO4の作製およびCO2吸収・放出挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      (中央大学) 大石 克嘉・○草野 大志・石嵜 友巳・岡 研吾・(東京都市大学) 小林 亮太・(東京工業大学) 真島 豊
    • 学会等名
      日本電子材料技術協会第55回秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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