| 研究課題/領域番号 |
22K14526
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
平賀 佑也 東北大学, 工学研究科, 助教 (70757814)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | イオン液体 / 二酸化炭素固定 / カーボネート / 超臨界流体クロマトグラフィー / カーボンニュートラル |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
超臨界流体クロマトグラフィーは，固定相と呼ばれるカラムに，移動相と呼ばれる流体を流すクロマトグラフィーの一種であり，特に移動相に超臨界流体を使用するのが特徴である．本研究では，元来分析装置としてしか利用されていない本実験手法に着目し，これを，二酸化炭素固定の連続反応分離場として利用する．具体的には，環境調和型溶媒と称されるイオン液体を固定相に使用し，ここに反応の触媒作用を期待するとともに，温度・圧力・イオン液体種などを操作する．これにより，二酸化炭素固定化を対象とした流通式連続反応分離場として超臨界流体クロマトグラフィーの可能性を拡張するものである．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、本来は分析装置である超臨界流体クロマトグラフィーの装置を応用し、CO2とエポキシドから環状カーボネートを合成するプロセスを構築するものである。装置内の固定相カラムにはイオン液体および触媒が担持され、移動相には超臨界CO2が流通している状態にて、原料のスチレンオキシドをサンプルループから導入し、スチレンカーボネートを合成した。概ね1時間前後での合成に成功した。このとき、原料であるスチレンオキシドの転化率に対する温度圧力依存性や、固定相イオン液体の膜厚依存性を確認した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、CCS(Carbon Capture and Utilization)技術の1つである二酸化炭素固定において、超臨界流体クロマトグラフィーという既存の分析機器・技術を応用することで、より簡便にそのスクリーニング（最適条件探索）を行おうとする試みである。既存設備の応用であるためシステムは単純であり、流通装置であるために反応・分離は迅速に行えるというメリットがある。これをさらに発展的に利用することで、大規模生産にも繋げられると考えられる。
|
