JP2010234303A - Adsorbing material of nitrogen oxide and carbon dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料に関し、より詳細には、原料が安価で自然環境に対する負荷の小さい窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料に関する。 The present invention relates to an adsorbing material for nitrogen oxides and carbon dioxide, and more particularly to an adsorbing material for nitrogen oxides and carbon dioxide, which is inexpensive and has a low burden on the natural environment.
近年、大都市圏における窒素酸化物（ＮＯｘ）による大気汚染は深刻な状況にあり、ＮＯｘを効率よく回収することのできる新規な吸着材料に対する社会的要請は依然として大きい。従来、ＮＯｘ吸着材料として金属酸化物を用いることが種々検討されており、例えば、特開２００２−２４８３２０号公報（特許文献１）は、Ｃｕ−Ｍｎ複合酸化物あるいはＦｅ−Ｍｎ複合酸化物に対してＲｕを担持させてなるＮＯｘ吸着材料を開示する。また、特開２００４−１２２０７７号公報（特許文献２）は、Ｂａ−Ｆｅ−Ａｌ複合酸化物からなるＮＯｘ吸着材料を開示する。 In recent years, air pollution by nitrogen oxides (NOx) in metropolitan areas is in a serious situation, and there is still a great social demand for new adsorbent materials that can efficiently recover NOx. Conventionally, various studies have been made on the use of metal oxides as NOx adsorbing materials. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-248320 (Patent Document 1) describes a Cu—Mn composite oxide or an Fe—Mn composite oxide. A NOx adsorbing material on which Ru is supported is disclosed. Japanese Patent Laying-Open No. 2004-122077 (Patent Document 2) discloses a NOx adsorbing material made of a Ba—Fe—Al composite oxide.
一方、ＣＯ２の吸着材料についてはナノサイズの細孔を持つ「アルミニウム多孔性金属錯体Al(OH)(NDC)」という新物質（ナノ孔物質）による方法（文部科学省科学研究費補助金の特定領域研究「配位空間の化学」、JST戦略的創造研究推進事業
ERATO型研究「北川統合細孔プロジェクト」、理研量子秩序連携研究によるものであり、米国化学会雑誌『Journal of the American
Chemical Society』に近日掲載される。）さらにアパタイトと二酸化チタン光触媒の複合化、二酸化炭素吸着性能に優れ、生産性に優れた無機多孔質材を開発（産総研）やＬｉＦｅＯ２を用いた二酸化炭素吸着などの方法が報告されている。
On the other hand, for CO 2 adsorbing materials, a new material (nanoporous material) called “aluminum porous metal complex Al (OH) (NDC)” with nano-sized pores (subsidized by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology) Specific area research "Coordination Space Chemistry", JST Strategic Creation Research Promotion Project
ERATO type research “Kitakawa Integrated Pore Project”, RIKEN quantum order collaboration research, Journal of the American
The Chemical Society will be published soon. ) Furthermore, composites of apatite and titanium dioxide photocatalysts, development of inorganic porous materials with excellent carbon dioxide adsorption performance and excellent productivity (AIST), and carbon dioxide adsorption methods using LiFeO 2 have been reported. .
ＮＯｘおよびＣＯ２吸着材料の汎用性および実用性を考慮する場合、大気中に含まれる微量なＮＯｘおよびＣＯ２を常温下で吸着できること、吸着材料自体が水と反応しないこと、原料が安価であること、材料自体の自然環境に与える負荷が小さく、その廃棄が容易なことが要求され、上述した要件を具備する新規な窒素酸化物吸着材料の創出が望まれていた。 When considering the versatility and practicality of NOx and CO 2 adsorbing materials, it is possible to adsorb a small amount of NOx and CO 2 contained in the atmosphere at room temperature, the adsorbing material itself does not react with water, and the raw materials are inexpensive. In addition, the load of the material itself on the natural environment is required to be small and easy to dispose of, and the creation of a novel nitrogen oxide adsorbing material having the above-described requirements has been desired.
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、原料が安価で自然環境に対する負荷の小さい新規な窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the subject in the said prior art, and this invention aims at providing the novel nitrogen oxide and the carbon dioxide adsorption material with a low raw material and a small load with respect to a natural environment. To do.
本発明者らは、原料が安価で自然環境に対する負荷の小さい窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料につき鋭意検討した結果、Ｍｇ−Ｘ−Ｏ系化合物がＮＯｘおよび二酸化炭素を好適に吸着する現象を見出し、本発明に至ったのである。 As a result of intensive studies on nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing materials that are inexpensive and have a low impact on the natural environment, the present inventors have found that the Mg—X—O compound favorably adsorbs NOx and carbon dioxide. The headline, the present invention has been reached.
すなわち、本発明によれば、ＭｇＦｅ２Ｏ４ または ＭｇＡｌ２Ｏ４の少なくとも一方を主成分として含有する窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料が提供される。本発明の窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料は、ＭｇＦｅ２Ｏ４を主成分として含有してもよく、ＭｇＡｌ２Ｏ４を主成分として含有してもよい。 That is, according to the present invention, a nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing material containing at least one of MgFe 2 O 4 and MgAl 2 O 4 as a main component is provided. The nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing material of the present invention may contain MgFe 2 O 4 as a main component or may contain MgAl 2 O 4 as a main component.
上述したように、本発明によれば、原料が安価で自然環境に対する負荷の小さい新規な窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料が提供される。 As described above, according to the present invention, a novel nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing material is provided that is inexpensive and has a low impact on the natural environment.
以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.
本発明の窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料（以下、ＮＯｘおよびＣＯ２の吸着材料として参照する）は、Ｍｇ−Ｘ−Ｏ系化合物（X=FeまたはAl）の粉末を含んで構成されるものであり、具体的には、ＭｇＦｅ２Ｏ４ または ＭｇＡｌ２Ｏ４の少なくとも一方を含んで構成されることが好ましい。本発明において、上記Ｍｇ−Ｘ−Ｏ系化合物を、固相反応あるいは共沈法によって製造することができる。図１は、ＭｇＦｅ２Ｏ４の製造方法を概略的に示したフローチャートである。以下、図１を参照しながら、ＭｇＦｅ２Ｏ４の製造方法について概説する。 The nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing material of the present invention (hereinafter referred to as NOx and CO 2 adsorbing material) includes a powder of an Mg—X—O-based compound (X = Fe or Al). Specifically, it is preferable to include at least one of MgFe 2 O 4 or MgAl 2 O 4 . In the present invention, the Mg—X—O compound can be produced by a solid phase reaction or a coprecipitation method. FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for producing MgFe 2 O 4 . Hereinafter, the manufacturing method of MgFe 2 O 4 will be outlined with reference to FIG.
最初に、固相反応による製造方法について説明する。固相反応においては、出発原料として、Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ と Ｆｅ２Ｏ３粉末とを湿式混合した後、これを乾燥させる。得られた混合粉末を加熱処理することによって、ＭｇＦｅ２Ｏ４ の粉末を得ることができる。固相反応によって、ＭｇＦｅ２Ｏ４ を製造する場合には、混合モル比（Ｍｇ／Ｆｅ）を１／２程度にすることが好ましい。また、加熱処理の温度条件は、約１０００℃とすることが好ましい。 First, a production method by solid phase reaction will be described. In the solid phase reaction, Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 .4H 2 O and Fe 2 O 3 powder are wet-mixed as starting materials and then dried. By heating the obtained mixed powder, a powder of MgFe 2 O 4 can be obtained. When producing MgFe 2 O 4 by solid phase reaction, the mixing molar ratio (Mg / Fe) is preferably about 1/2. Moreover, it is preferable that the temperature conditions of heat processing shall be about 1000 degreeC.
次に、共沈法による製造方法について説明する。共沈法を用いる方法においては、出発原料として、出発物質としてＭｇＣｌ２・６Ｈ２ＯとＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏとを混合した後、この混合液にアンモニア水を加えて共沈水酸化物を得る。次に、共沈水酸化物を濾過・乾燥して得られた粉末を加熱処理することによって、ＭｇＦｅ２Ｏ４ の粉末を得ることができる。共沈法によって、ＭｇＦｅ２Ｏ４ を製造する場合には、混合モル比（Ｍｇ／Ｆｅ）を１．５〜２程度にすることが好ましい。また、加熱処理の温度条件は、６００〜１０００℃とすることが好ましい。 Next, the manufacturing method by a coprecipitation method is demonstrated. In the method using the coprecipitation method, MgCl 2 · 6H 2 O and FeCl 3 · 6H 2 O are mixed as starting materials, and then ammonia water is added to the mixture to obtain a coprecipitation hydroxide. . Next, the powder obtained by filtering and drying the coprecipitated hydroxide is subjected to heat treatment, whereby a powder of MgFe 2 O 4 can be obtained. When producing MgFe 2 O 4 by the coprecipitation method, the mixing molar ratio (Mg / Fe) is preferably about 1.5 to 2. Moreover, it is preferable that the temperature conditions of heat processing shall be 600-1000 degreeC.
本発明においては、ＭｇＦｅ２Ｏ４ の製造方法について特に限定するものではなく、できるだけ比表面積の大きい粉末を作製しうる適切な方法および条件を適宜採用することができる。 In the present invention, the production method of MgFe 2 O 4 is not particularly limited, and an appropriate method and conditions capable of producing a powder having a specific surface area as large as possible can be appropriately employed.
図２は、ＭｇＡｌ２Ｏ４の製造方法を概略的に示したフローチャートである。以下、図２を参照しながら、ＭｇＡｌ２Ｏ４の製造方法について概説する。 FIG. 2 is a flowchart schematically showing a method for producing MgAl 2 O 4 . Hereinafter, the manufacturing method of MgAl 2 O 4 will be outlined with reference to FIG.
最初に、固相反応による製造方法について説明する。固相反応においては、出発原料として、Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ と Ａｌ（ＯＨ）３粉末とを湿式混合した後、これを乾燥させる。得られた混合粉末を加熱処理することによって、ＭｇＡｌ２Ｏ４ の粉末を得ることができる。固相反応によって、ＭｇＡｌ２Ｏ４ を製造する場合には、混合モル比（Ｍｇ／Ａｌ）を１／２程度にすることが好ましい。また、加熱処理の温度条件は、約１２００℃とすることが好ましい。 First, a production method by solid phase reaction will be described. In the solid phase reaction, Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 .4H 2 O and Al (OH) 3 powder are wet-mixed as starting materials and then dried. By heat-treating the obtained mixed powder, a powder of MgAl 2 O 4 can be obtained. When producing MgAl 2 O 4 by solid-phase reaction, the mixing molar ratio (Mg / Al) is preferably about ½. Moreover, it is preferable that the temperature conditions of heat processing shall be about 1200 degreeC.
次に、共沈法による製造方法について説明する。共沈法を用いる方法においては、出発原料として、出発物質としてＭｇＣｌ２・６Ｈ２ＯとＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏとを混合した後、この混合液にアンモニア水を加えて共沈水酸化物を得る。次に、共沈水酸化物を濾過・乾燥して得られた粉末を加熱処理することによって、ＭｇＡｌ２Ｏ４の粉末を得ることができる。共沈法によって、ＭｇＡｌ２Ｏ４ を製造する場合には、混合モル比（Ｍｇ／Ａｌ）を１．５〜２程度にすることが好ましい。また、加熱処理の温度条件は、６００〜１０００℃とすることが好ましい。 Next, the manufacturing method by a coprecipitation method is demonstrated. In the method using the coprecipitation method, MgCl 2 · 6H 2 O and AlCl 3 · 6H 2 O are mixed as starting materials, and then ammonia water is added to the mixture to obtain a coprecipitation hydroxide. . Next, by heat-treating the powder obtained coprecipitated hydroxide was filtered, dried to obtain a powder of MgAl 2 O 4. By co-precipitation, in the production of MgAl 2 O 4, the mixing molar ratio (Mg / Al) is preferably about 1.5 to 2. Moreover, it is preferable that the temperature conditions of heat processing shall be 600-1000 degreeC.
本発明においては、ＭｇＡｌ２Ｏ４ の製造方法について特に限定するものではなく、できるだけ比表面積の大きい粉末を作製しうる適切な方法および条件を適宜採用することができる。以上、本発明のＮＯｘおよび二酸化炭素の吸着材料の製造方法について説明したが、次に、本発明のＮＯｘおよび二酸化炭素の吸着材料の有する特徴について、以下説明する。 In the present invention, the production method of MgAl 2 O 4 is not particularly limited, and an appropriate method and conditions capable of producing a powder having a specific surface area as large as possible can be appropriately employed. The manufacturing method of the NOx and carbon dioxide adsorbing material of the present invention has been described above. Next, the characteristics of the NOx and carbon dioxide adsorbing material of the present invention will be described below.
本発明のＮＯｘおよびＣＯ２の吸着材料は、まず第１に環境安全性が高いという特徴を有する。すなわち、本発明のＮＯｘおよびＣＯ２の吸着材料に含まれる、ＦｅあるいはＡｌは、いずれも毒性が少なく、人体に悪影響を及ぼすことがないため、さまざまな場所に適用することができる。 The NOx and CO 2 adsorbing material of the present invention has a feature that first of all, environmental safety is high. That is, since Fe or Al contained in the NOx and CO 2 adsorbing material of the present invention has low toxicity and does not adversely affect the human body, it can be applied to various places.
さらに、本発明のＮＯｘおよびＣＯ２の吸着材料は、その廃棄が容易であるという特徴を有する。特に本発明のＮＯｘ吸着材料は、水洗処理によって容易にＮＯｘ成分を脱離することによる。この機構について、ＭｇＦｅ２Ｏ４を例にとって、以下説明する。一方、ＣＯ２吸着材料として働いたＭｇ−Ｘ−Ｏ系化合物（X=FeまたはAl）の粉末は、加熱処理によってＣＯ２を脱離させることができる。 Furthermore, the NOx and CO 2 adsorbing material of the present invention is characterized by its easy disposal. In particular, the NOx adsorbing material of the present invention is because the NOx component is easily desorbed by water washing treatment. This mechanism will be described below using MgFe 2 O 4 as an example. On the other hand, the powder of the Mg—X—O-based compound (X = Fe or Al) that worked as the CO 2 adsorbing material can desorb CO 2 by heat treatment.
本発明のＮＯｘ吸着材料としてのＭｇＦｅ２Ｏ４ は、下記式（１）に示す反応によってＮＯｘを吸着するものと推定される。一方、ＣＯ２吸着材料としてのＭｇＦｅ２Ｏ４は、下記式（２）に示す反応でＣＯ２を吸着するものと推定される。 MgFe 2 O 4 as the NOx adsorbing material of the present invention is presumed to adsorb NOx by the reaction shown in the following formula (1). On the other hand, MgFe 2 O 4 as a CO 2 adsorbing material is presumed to adsorb CO 2 by the reaction shown in the following formula (2).
そして、本発明のＮＯｘ吸着材料に水洗処理を施すと、吸着したＮＯｘ成分は、下記式（２）に示す反応によって、硝酸イオン（ＮＯ３ −）となり、洗浄水とともに脱離するものと推定される。 When the NOx adsorbing material of the present invention is washed with water, the adsorbed NOx component is assumed to be nitrate ions (NO 3 − ) by the reaction shown in the following formula (2) and desorbed together with the washing water. The
以下、本発明の窒素酸化物吸着材料について、実施例を用いてより具体的に説明を行なうが、本発明は、後述する実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the nitrogen oxide adsorbing material of the present invention will be described more specifically using examples, but the present invention is not limited to the examples described later.
（ＮＯｘ吸着材料の作製）
本実施例においては、共沈法を用いて、以下手順でＮＯｘ吸着材料を作製した。まず、出発物質としてＭｇＣｌ２・６Ｈ２ＯとＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏとをモル比（Ｍｇ／Ｆｅ）＝１．５で混合した水溶液にアンモニア水を加えて共沈水酸化物を得た。次に、共沈水酸化物を濾過・乾燥して得られた粉末を６００〜１０００℃で２時間加熱して、ＭｇＦｅ２Ｏ４ の粉末を得た（以下、１０００℃の条件で得られたＭｇＦｅ２Ｏ４ の粉末をサンプル１として参照する）。図３は、上述した手順で得られた粉末のＸＲＤパターンを示す。図３から、上述した手順によって、ほぼ単相のＭｇＦｅ２Ｏ４ が得られたことが示された。さらに、得られた粒子径の大きさは、１０〜１００nmであった。
(Preparation of NOx adsorption material)
In this example, a NOx adsorbing material was produced by the following procedure using a coprecipitation method. First, ammonia water was added to an aqueous solution in which MgCl 2 .6H 2 O and FeCl 3 .6H 2 O were mixed at a molar ratio (Mg / Fe) = 1.5 as a starting material to obtain a coprecipitated hydroxide. Then, the powder thus obtained coprecipitated hydroxide was filtered and dried by heating for 2 hours at 600 to 1000 ° C., to obtain a powder of MgFe 2 O 4 (hereinafter, was obtained under the condition of 1000 ° C. MgFe Referring in 2 O 4 powder as a sample 1). FIG. 3 shows the XRD pattern of the powder obtained by the procedure described above. FIG. 3 shows that almost single-phase MgFe 2 O 4 was obtained by the above-described procedure. Furthermore, the size of the obtained particle diameter was 10 to 100 nm.
一方、出発物質としてＭｇＣｌ２・６Ｈ２ＯとＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏとをモル比（Ｍｇ／Ａｌ）＝１．５で混合した水溶液にアンモニア水を加えて共沈水酸化物を調製した。共沈水酸化物を濾過・乾燥して得られた粉末を７００〜１５００℃で２時間加熱して、ＭｇＡｌ２Ｏ４ の粉末を得た（以下、７００℃の条件で得られたＭｇＡｌ２Ｏ４サンプル２として参照する）。図４は、上述した手順で得られた粉末のＸＲＤパターンを示す。図４から、上述した手順によって、ほぼ単相のＭｇＡｌ２Ｏ４が得られたことが示された。さらに、得られた粒子径の大きさは、１０〜１００nmであった。 On the other hand, co-precipitated hydroxide was prepared by adding ammonia water to an aqueous solution in which MgCl 2 .6H 2 O and AlCl 3 .6H 2 O were mixed at a molar ratio (Mg / Al) = 1.5 as a starting material. The powder obtained by filtering and drying the coprecipitated hydroxide was heated at 700-1500 ° C. for 2 hours to obtain MgAl 2 O 4 powder (hereinafter, MgAl 2 O 4 obtained under the condition of 700 ° C.). Referenced as sample 2). FIG. 4 shows the XRD pattern of the powder obtained by the procedure described above. FIG. 4 shows that almost single phase MgAl 2 O 4 was obtained by the above-described procedure. Furthermore, the size of the obtained particle diameter was 10 to 100 nm.
（ＮＯｘ吸着効果の評価）
上述した手順で作製した各サンプルについて、以下の手順でＮＯｘ吸着効果を評価した。サンプル（１ｇ）を容量１０Ｌのテドラーバックの中に入れ、当該テドラーバックに対し、４００ｐｐｍ（Ｎ２ ｂａｌｌａｎｃｅ)のＮＯｘガスを２０％濃度のＯ２ガスとともに封入した後、テドラーバックを室温下で静置し、６時間後にテドラーバック内のＮＯｘ濃度を測定した。さらに、テドラーバック内のサンプルを別のテドラーバック（容量１０Ｌ）に移し、当該テドラーバックに対し、上述したのと同様の条件でＮＯｘガスを封入し、６時間後にテドラーバック内のＮＯｘ濃度を測定するという作業を繰り返し行った。なお、ＮＯｘ濃度測定は、ＣＬＡ−ＮＯｘ分析計（堀場製作所製）を用いて行った。
(Evaluation of NOx adsorption effect)
About each sample produced in the procedure mentioned above, the NOx adsorption effect was evaluated in the following procedure. A sample (1 g) was placed in a 10 L capacity Tedlar bag, and after 400 ppm (N 2 balance) NOx gas was sealed together with 20% O 2 gas in the Tedlar bag, the Tedlar bag was allowed to stand at room temperature. After 6 hours, the NOx concentration in the Tedlar bag was measured. Furthermore, the work of transferring the sample in the Tedlar bag to another Tedlar bag (capacity 10 L), filling the Tedlar bag with NOx gas under the same conditions as described above, and measuring the NOx concentration in the Tedlar bag after 6 hours. Repeatedly. Note that the NOx concentration measurement was performed using a CLA-NOx analyzer (manufactured by Horiba).
各サンプルについて、６時間毎に得られた測定値に基づいて、下記式によりＮＯｘ吸収率（％）を求めた。 About each sample, based on the measured value obtained every 6 hours, NOx absorption rate (%) was calculated | required by the following formula.
図５は、サンプル１（ＭｇＦｅ２Ｏ４）について、６時間毎に得られたＮＯｘ吸収率（％）を時間軸に対してプロットした図を示す。図５に示されるように、サンプル１のＮＯｘ吸収率（％）は、実験開始から１６８時間を通して、８０％前後を維持していた。図５の結果から、サンプル１（ＭｇＦｅ２Ｏ４）１ｇは、ＮＯｘ濃度（５００ｐｐｍ）の処理対象ガス２８０Ｌ（＝１６８／６×１０Ｌ）を、８０％前後の吸収率もって１６８時間で処理することができることが示された。 FIG. 5 shows a graph in which the NOx absorption rate (%) obtained every 6 hours is plotted with respect to the time axis for Sample 1 (MgFe 2 O 4 ). As shown in FIG. 5, the NOx absorption rate (%) of Sample 1 was maintained at around 80% throughout 168 hours from the start of the experiment. From the results shown in FIG. 5, 1 g of sample 1 (MgFe 2 O 4 ) is treated with 280 L (= 168/6 × 10 L) of the gas to be processed having a NOx concentration (500 ppm) in about 168 hours with an absorption rate of around 80%. It was shown that
図６は、サンプル２（ＭｇＡｌ２Ｏ４）について、６時間毎に得られたＮＯｘ吸収率（％）を時間軸に対してプロットした図を示す。図６に示されるように、サンプル２のＮＯｘ吸収率（％）は、実験開始から７８時間を通して、８０％前後を維持していた。図６の結果から、サンプル２（ＭｇＡｌ２Ｏ４）１ｇは、ＮＯｘ濃度（５００ｐｐｍ）の処理対象ガス１３０Ｌ（＝７８／６×１０Ｌ）を、８０％前後の吸収率もって７８時間で処理することができることが示された。 FIG. 6 shows a graph in which the NOx absorption rate (%) obtained every 6 hours is plotted with respect to the time axis for Sample 2 (MgAl 2 O 4 ). As shown in FIG. 6, the NOx absorption rate (%) of Sample 2 was maintained around 80% throughout 78 hours from the start of the experiment. From the results shown in FIG. 6, 1 g of sample 2 (MgAl 2 O 4 ) is treated with a gas to be treated with NOx concentration (500 ppm) of 130 L (= 78/6 × 10 L) in about 78 hours with an absorption rate of around 80%. It was shown that
（ＣＯ２吸着効果の評価および洗浄効果の評価）
（１）サンプル１（ＭｇＦｅ２Ｏ４）
上述したＮＯｘ吸着実験を開始してから１６８時間後に取り出し、２００ｍｌの純水で洗浄した後に乾燥させた。図７は、サンプル１について、ＮＯｘ吸着実験開始前、ＮＯｘ吸着後、洗浄・乾燥後における赤外線吸収スペクトルを示す。なお、赤外線吸収スペクトルの測定は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）によって行った図７に示されるように、ＮＯｘ吸着後に観察された[ −O−ＮＯ２（１６３５．３ｃｍ−１）]の吸収帯、および[ −ＮＯ２（１３８４．６ｃｍ−１）]の吸収帯は、洗浄処理後には観察されなかった。この結果から、サンプル１は、純水による洗浄によって、ＮＯｘ成分が簡単に除去されることが示された。一方、図８は、ＣＯ２吸着実験後におけるサンプル１の赤外線吸収スペクトルを示す。図８に示されるように、[−ＣＯ２（２３４４ｃｍ−１）]の吸収帯と[−ＣＯ２（２３６６ｃｍ−１）] の吸収帯が観察され、サンプル１がＣＯ２を吸着することが示された。
(Evaluation of CO 2 adsorption effect and cleaning effect)
(1) Sample 1 (MgFe 2 O 4 )
It took out 168 hours after starting the NOx adsorption experiment described above, washed with 200 ml of pure water, and then dried. FIG. 7 shows the infrared absorption spectrum of Sample 1 before the start of the NOx adsorption experiment, after NOx adsorption, and after washing and drying. The infrared absorption spectrum was measured by a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) as shown in FIG. 7. [−O—NO 2 (1635.3 cm −1) observed after NOx adsorption. )] And [-NO 2 (1384.6 cm −1 )] were not observed after the cleaning treatment. From this result, it was shown that the NOx component was easily removed from Sample 1 by washing with pure water. On the other hand, FIG. 8 shows the infrared absorption spectrum of Sample 1 after the CO 2 adsorption experiment. As shown in FIG. 8, - absorption band of [CO 2 (2344cm -1)] absorption band with the [-CO 2 (2366cm -1)] was observed, that the sample 1 adsorbs CO 2 shows It was done.
（２）サンプル２（ＭｇＡｌ２Ｏ４）
図９は、サンプル２について、ＮＯｘ吸着実験開始前、ＮＯｘ吸着後、洗浄・乾燥後における赤外線吸収スペクトルを示す。なお、赤外線吸収スペクトルの測定は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）によって行った。図９に示されるように、 [ −ＮＯ２（１３８４．６ｃｍ−１）]の吸収帯は、洗浄処理後には観察されなかった。この結果から、サンプル２は、純水による洗浄によって、ＮＯｘ成分が簡単に除去されることが示された。また、[−ＣＯ２（２３４４ｃｍ−１）]の吸収帯と[−ＣＯ２（２３６６ｃｍ−１）] の吸収帯が観察され、サンプル２がＣＯ２を吸着することが示された。
(2) Sample 2 (MgAl 2 O 4 )
FIG. 9 shows an infrared absorption spectrum of Sample 2 before the start of the NOx adsorption experiment, after the NOx adsorption, and after washing and drying. The infrared absorption spectrum was measured with a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). As shown in FIG. 9, the absorption band of [—NO 2 (1384.6 cm −1 )] was not observed after the cleaning treatment. From this result, it was shown that the NOx component was easily removed from Sample 2 by washing with pure water. Further, - the absorption band of [CO 2 (2344cm -1)] absorption band with [-CO 2 (2366cm -1)] of was observed, the sample 2 was shown to adsorb CO 2.
以上、説明したように、本発明によれば、原料が安価で自然環境に対する負荷の小さい窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料が提供される。本発明の窒素酸化物および二酸化炭素の吸着材料の普及によって、大気汚染の早急な改善が期待される。 As described above, according to the present invention, a nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing material is provided that is inexpensive and has a low load on the natural environment. With the widespread use of the nitrogen oxide and carbon dioxide adsorbing materials of the present invention, an immediate improvement in air pollution is expected.
Claims (6)
A carbon dioxide adsorbing material containing MgAl 2 O 4 as a main component.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348984A (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-02 | Aichi Prefecture | Removing agent of aldehydes* hydrocarbon derivative gases* nitrogen oxides or sulfur compounds in exhaust gases |
| JPS63291640A (en) * | 1987-03-13 | 1988-11-29 | カタリスティクス・インタナショナル・インコーポレイテッド | Alkaline earth metal spinnel kaolin clay, and its production and use |
| JP2002239383A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | NOx SORPTION AND REDUCTION CATALYST AND METHOD FOR USING THE SAME |
| JP2002282685A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-02 | Toshiba Corp | Carbon dioxide absorbent and combustion apparatus |
| JP2008536670A (en) * | 2005-04-18 | 2008-09-11 | エヌティーエヌユー テクノロジー トランスファー エーエス | Carbon dioxide receptor |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009086598A patent/JP2010234303A/en active Pending
Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (1)
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| JPN6012049616; 鎌本喜代美 他: '共沈法によるＭｇＦｅ２Ｏ４の合成とＮＯｘ吸着' 日本セラミックス協会第２１回秋季シンポジウム講演予稿集 , 20080917, ｐ．４０８, 日本セラミックス協会 * |
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