2020 年度研究成果報告書

層状構造セラミックスによる高速・高容量二酸化炭素吸着材料の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	18K05269
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36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関	埼玉大学
研究代表者	柳瀬郁夫埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10334153)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	二酸化炭素 / セラミックス
研究成果の概要	2050年までに温室効果ガスの排出量を実質ゼロにする目標を我が国が掲げる中、空気中の低濃度CO2を室温において直接回収する（Direct air capture, DAC）材料開発の重要性が増している。しかしながら、有機系アミン液体類とは対照的に、無機固体による低温回収は固相-気相反応のためにCO2吸収効率が低く、適切な材料は見出されていない。研究代表者は、このような背景のもと、アミン類と比べて安全で化学的に安定な無機固体のナトリウムフェライトNaFeO2が水蒸気存在下、空気中のCO2を室温で高速吸収できること及びその特性が結晶構造と関連することを見出した。
自由記述の分野	無機材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	安全・安価かつ低容積化が可能な無機固体に室温～100℃程度の低温で二酸化炭素を吸着する性能を付与できれば、様々な屋内での二酸化炭素濃度を制御できる無機固体材料として、病院、工場、居住空間を始めとして様々な分野での応用が期待される。また、一般的に固体と気体の反応速度は遅いことが知られているが、得られた研究成果は、無機固体が二酸化炭素を高速で吸収するために必要な要素を提案した点において学術的意義がある。