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KAIST、酸化の問題を解決し二酸化炭素吸着剤の実用化可能性アップ

既存の吸着剤に比べて50倍以上酸化安定性が向上


既存の二酸化炭素吸着剤の問題点だった酸化による非活性化の問題を解決し、実用化の可能性を高めた吸着剤が開発された。

大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は生命化学工学科のチェ・ミンギ教授研究チームが酸化に対する耐性を高めたアミン基盤の二酸化炭素吸着剤を開発したと3月7日に発表した。

地球温暖化の原因とされる二酸化炭素を捕集するために二酸化炭素吸着剤の研究が活発に進められている。固体吸着剤は再生に必要なエネルギー所要が少なく無害という長所がある。現在では気孔が発達した固体の内部に高分子形態のアミンを導入した種類の吸着剤が注目を集めている。

既存のアミン基盤の固体吸着剤は優れた二酸化炭素吸着性能をもつが、火力発電所などで使用する場合、反复使用の結果排気ガス内の酸素によるアミンの酸化分解現象が発生して性能が低下するという問題があった。

研究チームは商用高分子アミンに存在する極少量の鉄、銅などの金属不純物がアミンの酸化分解を加速する触媒として作用することを発見した。

研究チームはこの不純物の活性を抑制できるキレート剤(chelator)と呼ばれる小量の触媒毒を注入し酸化安定性を飛躍的に高めた。今回開発された吸着剤は92%以上の大部分の吸着性能を維持しつつ既存の吸着剤に比べて約50倍以上酸化安定性が高まっている。

研究チームは優れた二酸化炭素の吸脱着特性だけでなく既存の吸着剤の問題点だった酸化安定性までいずれも確保したため現在までに開発された他の固体吸着剤よりも実用化に近づいたとみている。

論文第1著者のKAIST博士課程のチェ・ウソン氏は「本研究は固体の二酸化炭素吸着剤の酸化分解の問題点を画期的に改善して商用化の水準まで発展させた点に意味がある」と話している。

チェ・ミンギ教授は「研究チームの開発する二酸化炭素吸着剤は商用化の初期段階に進入し、すでに吸着剤を構成している各要素技術が世界をリードしている。研究の歴史が短いだけに今後も改善の余地も多いが、吸着剤をさらに発展させて世界最高の二酸化炭素捕集用吸着剤を開発したい」と述べた。

研究結果は『Nature Communications』電子版に2月20日付で掲載された。





[2018-03-09]

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