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2012 年度 実績報告書

酸化物イオン伝導体を用いた二酸化炭素分離膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22760532
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) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード二酸化炭素排出削減
研究概要

適切な材料が見出されていない中温域においてCO2を吸収・分離するセラミックス材料の開発を行った。本申請課題で開発する分離材料のマトリックス物質には、中温でCO2と化学反応するLiFeO2を選択した。また、作製した分離材料のCO2分離速度を増大させるため、LiFeO2粒子表面にCeO2ナノ粒子を被覆した複合材料を開発した。複合する際には、粒子表面の電位が正負で大きく離れている性質を利用して、溶液中でLiFeO2粒子表面にCeO2ナノ粒子を被覆した。この作製方法によってLiFeO2柱状粒子の表面にCeO2ナノ粒子が被覆された多孔質の複合体を作製することができた。続いて、作製したCeO2/LiFeO2複合体のCO2吸収特性を、管状炉、およびTG-DTAを用いて評価した。CeO2を被覆した複合体は、各温度において、LiFeO2のみと比べて大きいCO2吸収率を有しており、CO2反応速度が向上したことが分かった。
上述のようにCO2吸収速度を高くしたCeO2/LiFeO2複合体の試料を加熱電気炉の反応管内に装着して、CO2/N2混合ガス(CO2濃度:約80%)中からのCO2分離能(30~400℃)を評価した。なお、試料を通過したガス成分の各濃度は、ガスクロマトグラフに連結させて、その場評価した。その結果、作製した複合体を用いることで、中温域の400℃において、混合ガス中のCO2濃度を約10%低下させることに成功した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] a-LiFeO2のCO2吸収特性に及ぼすNa置換効果

    • 著者名/発表者名
      三浦、柳瀬、小林
    • 学会等名
      第28回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      浜松(静岡大学)
  • [学会発表] CeO2/CO2複合粉末の合成とCO2吸収

    • 著者名/発表者名
      前田、柳瀬、小林
    • 学会等名
      第28回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      浜松(静岡大学)
  • [学会発表] Na置換型a-LiFeO2の構造相転移とCO2吸収能

    • 著者名/発表者名
      三浦、柳瀬、小林
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京(東京工業大学)

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公開日: 2014-07-24  

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