本研究では、炭素質物質の熱分解・燃焼・ガス化といった高温プロセス由来の有機ハロゲン化合物の低温再合成機構の解明と排出量極小化原理の構築を最大の目的に掲げ、ハロゲン化水素の発生速度の定量化、炭素のミクロ構造に基づいたハロゲン化芳香族構造の生成機構の解明ならびに有機ハロゲン化合物の生成制御 技術の確立に取り組む。 令和元年度は、分子軌道計算法を用い、HClとの反応サイトとなる活性な炭素サイトのモデル構造の電子状態を推察し、次に、高い塩素化能を有するZnの導入により電子が局在化する部分の特定およびHCl吸着種(有害有機塩素化合物前駆体)の安定性の評価に取り組んだところ、Znの存在によりHCl分子を化学的に吸着できるサイト数が増加することが明らかとなった。さらに、Zigzag炭素サイトではZnOはHClの吸着安定性に寄与しないものの、炭素質物質全体の電子状態には大きな影響を与えることを見出した。 次に、有機塩素化合物の塩素ソースであるHClの事前除去を目指し、資源量が豊富で安価な天然ソーダ灰の吸収剤としての性能を調べたところ、ソーダ灰をハニカムに担持すると、粉末の場合と比較し、1ppmHCl破過時のHCl吸収率が著しく向上し、担体利用の有効性が明らかとなり、また、その性能は温度(300~600℃)に強く依存し、本実験条件下では500℃のとき破過時の吸収率が最大となった。加えて、本吸収剤の性能は石炭ガス化模擬ガス組成でも維持され、さらに、供給ガスのHCl濃度が低いほど高い吸収率を与えることから、実条件により適していると推論された。
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