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2013年9月 9日 (月)

東工大、二酸化炭素分子を吸着して一酸化炭素と酸素に分解する技術を開発

2013/09/03 マイナビニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東京工業大学(東工大)は、二酸化炭素の
分子を室温で選択的に吸着し、分解する
ことが可能な物質を発見したと発表した。
 
 同成果は同大の細野秀雄 教授、戸田喜丈
特任助教、ロンドン大学
(University College London)の
Peter Sushko博士らによるもの。
 
 詳細は英科学誌
「Nature Communications」に掲載された。
 
 
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 二酸化炭素を削減する方法の1つとして、
化学的に二酸化炭素を分解する手法があり、
海洋や地中に貯蔵する物理的手法や
光合成による生物的手法と比較して広大な
土地が不要なほか、二酸化炭素の再資源化
が可能といった利点などから注目されて
いる。
 
 しかし、二酸化炭素は無極性分子であり、
完全参加されているため反応性は低く、
高温・高圧や、水素などの還元剤の使用
なしでは、その分解が困難であることが
知られており、実用性の高い技術の実現が
求められていた。
 
 研究グループが注目したアルミナセメント
の構成成分の1つである
「12CaO-7Al2O3(12A7)」は、内径0.4nm程度
のカゴ状の骨格が面を共有してつながった
構造をしている。
 
 このカゴには1/6の割合で酸素イオンが
含まれており、これまでの研究から、
そのカゴの中の酸素イオンをすべて電子に
交換できることが報告されており、
その酸素イオンがすべて電子に置換された
C12A7(C12A7エレクトライド)が金属の
ように電気をよく流し、電子を外部に与え
やすい性質を持ちながら化学的にも
熱的にも安定で容易に取り扱うことが
できることも判明している。
 
 今回の研究では、C12A7エレクトライドを
酸素、窒素、水素、一酸化炭素、
二酸化炭素雰囲気にそれぞれ室温で暴露
すると二酸化炭素の吸着量がその他の気体
の場合と比較して短い暴露量で飽和量に
達することが判明したという。
 
 これはC12A7エレクトライドが二酸化炭素
を選択的に吸着していることを意味すると
研究グループでは説明するほか、
二酸化炭素を飽和量吸着させた
C12A7エレクトライドを加熱し、脱離して
きた化学種を調べたところ、二酸化炭素を
吸着させたにも関わらず、脱離してくる
主要な化学種が一酸化炭素であることが
判明。
 
 この結果、C12A7エレクトライドに吸着
した二酸化炭素が一酸化炭素に分解される
ことが示されたという。
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 興味深いです。
 
 まだ実用化には問題があるようで、
 
>二酸化炭素を分解した際に生成される
>酸素が、一酸化炭素と比較して
>C12A7エレクトライド表面に残りやすい
>ことが実用化に対する課題となる
>ともしており、今後、酸素を消費する
>別の化学反応と組み合わせることで、
>C12A7エレクトライド表面に残った
>酸素を取り除くことが可能になれば、
>触媒的な二酸化炭素の分解が実現される
>ことが期待できるようになると
>コメントしている。
 
 早く実用化されると良いですね。

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