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地球温暖化対策としてのCO2地中固定の一方法に、CO2を用いたECBMR(増進コールベッドメタン回収)がある。ECBMR法の未解決の課題として、深部炭層へのCO2の吸着量(CO2固定量)がある。
本研究では、定容法の原理に基づき、常圧から100気圧までのCO2の吸着量を測定できる装置を製作した。この装置を用いて、2種類の国内炭、比表面積・細孔分布の異なる活性炭2種の混合比を変えた試料における吸着等温線を作成した。試料はいずれも乾燥状態のものを使用した。石炭については、実験前後における比表面積・細孔分布を測定した。吸着量測定に関しては、比較的再現性のある結果が得られた。
吸着等温線は、臨界圧までは吸着量がラングミュア型に近い形状で増加したが、超臨界圧では、吸着量が急激に増加した。また、石炭は活性炭に比較してその比表面積が小さいにも拘らず、総吸着量にあまり違いはみられなかった。(1)臨界圧までの吸着量は活性炭の方が多い。(2)石炭では臨界圧以上で吸着量の増加が密度増加の影響よりはるかに大きい。(3)石炭では実験前後における比表面積、細孔分布に変化がみられなかった。以上の点を考慮すると、石炭ではウルトラミクロ孔が発達していることが思われる。このウルトラミクロ孔が超臨界CO2の石炭への吸着量と大きな関係があるものと予想される。
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