JP2015077561A - Carbon dioxide absorber - Google Patents

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洞井 高志
Takashi Doi
高志 洞井
理恵 井原
Rie Ihara
理恵 井原
春原 秀樹
Hideki Haruhara
秀樹 春原
友美 岩本
Tomomi Iwamoto
友美 岩本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon dioxide absorber capable of desorbing absorbed carbon dioxide without being heat-treated and capable of being used repeatedly.SOLUTION: There is provided the carbon dioxide absorber containing as a principal component a polymer represented by the general formula [Formula 1], where X represents a hydrocarbon atom selected from among -CH-, -CH=CH-CH- and -C(CH)=CHCH-, Y represents a hydrocarbon atom selected from among -CH-, -CH(CH)-, -CH(CH)-, -CH=CH-CH- and -C(CH)=CHCH- and Y may be same and p and q represent average numbers of repeat and a ratio of p and q, p:q=20:1 to 1:1. The carbon dioxide absorber has a plurality of vacancies.

Description

本発明は、ガス中に含まれる二酸化炭素(CO2)を吸収し、その二酸化炭素を脱離させることができる二酸化炭素吸収体に関するものである。 The present invention relates to a carbon dioxide absorber capable of absorbing carbon dioxide (CO 2 ) contained in a gas and desorbing the carbon dioxide.

近年、地球温暖化に起因する気候変動や災害の発生が、深刻な環境問題のひとつとなっている。この地球温暖化は、大気中へのいわゆる温室効果ガスの放出であると考えられている。その温室効果ガスの中でも最も主要なものとして二酸化炭素が挙げられる。二酸化炭素の発生源としては火力発電所、製鉄所の高炉、セメント工場のキルン炉、自動車や航空機などの輸送機器などがある。これらの排出ガス中に含まれる二酸化炭素を分離・回収し、適切に処理する方法が望まれている。   In recent years, the occurrence of climate change and disasters caused by global warming has become one of the serious environmental problems. This global warming is considered to be the release of so-called greenhouse gases into the atmosphere. Carbon dioxide is the most important greenhouse gas. Sources of carbon dioxide include thermal power plants, steelworks blast furnaces, cement plant kiln furnaces, and transportation equipment such as automobiles and aircraft. A method for separating and recovering carbon dioxide contained in these exhaust gases and appropriately processing the carbon dioxide is desired.

一方で、二酸化炭素は、農業・バイオテクノロジー分野で産業的に有効利用することが検討されている。例えば、植物の同化作用を利用し、農場や植物工場などで二酸化炭素を積極的に施用して収穫量を増やす試みがなされている。さらに最近では、健康補助食品やバイオエタノールを製造する目的で、特定の藻類を培養するための水溶液中に二酸化炭素を積極的に施用している例も見られる。 On the other hand, carbon dioxide is being considered for industrially effective use in agriculture and biotechnology. For example, attempts have been made to increase the yield by actively applying carbon dioxide in farms and plant factories using the assimilation of plants. More recently, there has been an example in which carbon dioxide is actively applied to an aqueous solution for culturing specific algae for the purpose of producing health supplements and bioethanol.

ガス中の二酸化炭素を分離回収するための材料については、これまでもいくつかの方法が知られており、今日も様々な材料について研究が行われている。   Several methods have been known for materials for separating and recovering carbon dioxide in gas, and various materials have been studied today.

特許文献1には、第二級アミンと第三級アミンの所定濃度以上の混合水溶液を用い、これに排ガスを接触させ、排ガス中の二酸化炭素を除去できる二酸化炭素吸収材および二酸化炭素の除去方法について記載されている。   Patent Document 1 discloses a carbon dioxide absorbent and a carbon dioxide removal method capable of removing carbon dioxide in exhaust gas by using a mixed aqueous solution of secondary amine and tertiary amine at a predetermined concentration or higher, contacting exhaust gas with the mixed aqueous solution. Is described.

特許文献2には、その実施例において、アミンもしくはアミン/ポリオールを担持させた多孔質体からなり、二酸化炭素を含有するガスと接触させて二酸化炭素を吸収し、続いて120℃に加熱して二酸化炭素を脱離させることで、二酸化炭素をサイクル的に分離・回収することができる固体吸収材について記載されている。   Patent Document 2 is composed of a porous body carrying an amine or amine / polyol in an embodiment thereof, contacting carbon dioxide-containing gas to absorb carbon dioxide, and subsequently heating to 120 ° C. It describes a solid absorbent that can separate and recover carbon dioxide periodically by desorbing carbon dioxide.

特許文献3には、リチウム複合酸化物とアルカリ金属炭酸塩からなる多孔質体で、二酸化炭素を含有する550℃のガスと接触させて二酸化炭素を捕捉し、さらに加熱することで二酸化炭素を脱離させ、分離・回収することができる二酸化炭素吸収材について記載されている。   Patent Document 3 discloses a porous body composed of a lithium composite oxide and an alkali metal carbonate, which is brought into contact with a gas at 550 ° C. containing carbon dioxide, captures carbon dioxide, and further heats to remove carbon dioxide. It describes a carbon dioxide absorbent that can be separated, separated and recovered.

これらの吸収材を用いて排ガスから二酸化炭素を吸収し、吸収材をそのまま二酸化炭素供給源として、農業・バイオテクノロジー分野における光合成生物の生育に有効利用できれば、大気中の二酸化炭素低減において意義が高いと考えられる。そのためには、常温常圧で二酸化炭素の吸収と放出ができ、繰り返し使用できる二酸化炭素吸収材が望ましい。 If these absorbents are used to absorb carbon dioxide from exhaust gas, and the absorbent can be used as it is as a carbon dioxide supply source for the growth of photosynthetic organisms in the field of agriculture and biotechnology, it is highly significant in reducing carbon dioxide in the atmosphere. it is conceivable that. For this purpose, a carbon dioxide absorbent that can absorb and release carbon dioxide at normal temperature and pressure and can be used repeatedly is desirable.

しかしながら、特許文献1および2の吸収材は、いずれも二酸化炭素を吸収する主要成分としてアミン系化合物を使っており、これらのアミンは二酸化炭素と化学的に吸着するため、吸収した二酸化炭素を脱離させ、吸収材を再生するために加熱処理を必要としていた。また、これらの吸収材は二酸化炭素の脱離率が低く、加熱再生処理によりアミンの一部が揮発や劣化をするほか、高湿環境や水中ではアミンが溶出するため、吸収と脱離のバランスが徐々に悪化し、繰り返し使用において性能が劣化するという課題があった。 However, both of the absorbents of Patent Documents 1 and 2 use amine compounds as the main components that absorb carbon dioxide, and these amines chemically adsorb carbon dioxide, so that the absorbed carbon dioxide is removed. Heat treatment was required to release and regenerate the absorbent material. In addition, these absorbent materials have a low carbon dioxide desorption rate, and a part of amine is volatilized or deteriorated by heat regeneration treatment. In addition, amine is eluted in a high humidity environment or in water, so the balance between absorption and desorption. However, there was a problem that the performance deteriorated with repeated use.

特許文献3のようなセラミクスを用いた二酸化炭素吸収材は、二酸化炭素の吸収と脱離の反応が数百度で行われるため、その温度域まで加熱処理をする必要があった。また、二酸化炭素と反応した際に表面に生成物の膜ができてしまい、徐々に反応効率が低下し、繰り返し使用において性能が劣化するという課題があった。 Since the carbon dioxide absorbent using ceramics as in Patent Document 3 undergoes a reaction of absorption and desorption of carbon dioxide at several hundred degrees, it has been necessary to heat-treat to that temperature range. Moreover, when it reacts with carbon dioxide, a film of a product is formed on the surface, the reaction efficiency gradually decreases, and there is a problem that the performance deteriorates in repeated use.

特許第3197183号公報Japanese Patent No. 3197183 特表2010−500168号公報Special table 2010-500168 特開2008−221165号公報JP 2008-221165 A

本発明は、加熱処理を行うことなく、吸収した二酸化炭素を脱離させることが可能で、繰り返し使用することができる二酸化炭素吸収体を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the carbon dioxide absorber which can desorb | suck the absorbed carbon dioxide and can be used repeatedly, without performing heat processing.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、二酸化炭素吸収体として、特定の構造を持つポリマーを主成分とし、複数の空孔を有する構造のものを製造し用いれば、加熱処理を行うことなく、吸収した二酸化炭素を脱離させることが可能で、繰り返し使用することができることを見出した。すなわち、本発明の二酸化炭素吸収体は、一般式〔化1〕であらわされるポリマーを主成分とし、複数の空孔を有することを最も主要な特徴とする。ここで主成分とは、組成物中のポリマーの中で最も多く含まれるものを示す。

Figure 2015077561
(式中、Xは−CH−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、Yは−CH−、−CH(CH)−、−CH(C)−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、XとYは同一であっても良く、pおよびqは繰り返しの平均数を表し、pとqの比p:q=20:1〜1:1である。) As a result of intensive research, the present inventors have conducted heat treatment if a carbon dioxide absorber comprising a polymer having a specific structure as a main component and having a plurality of pores is used. It was found that the absorbed carbon dioxide can be desorbed and can be used repeatedly. That is, the carbon dioxide absorber of the present invention is mainly characterized by having a polymer represented by the general formula [Chemical Formula 1] as a main component and having a plurality of pores. Here, the main component refers to what is contained most in the polymer in the composition.
Figure 2015077561
(Wherein X represents a hydrocarbon group selected from —CH 2 —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and Y represents —CH 2 —, —CH (CH 3 ) — represents a hydrocarbon group selected from —CH (C 6 H 5 ) —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and X and Y are the same. P and q represent the average number of repetitions, and the ratio of p to q is p: q = 20: 1 to 1: 1.)

さらに本発明の二酸化炭素吸収体において、前記ポリマーが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレンの少なくともいずれか1つであることを特徴とする。 Furthermore, in the carbon dioxide absorber of the present invention, the polymer is at least one of natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, and polyethylene.

前記ポリマーの体積をA、前記空孔の体積をBとしたとき、B/Aが3〜13であることを特徴とする。 When the volume of the polymer is A and the volume of the pores is B, B / A is 3 to 13.

さらに本発明の二酸化炭素吸収体において、前記ポリマー中に、ゼオライト、炭から選ばれる少なくとも1種の多孔質粒子を含むことを特徴とする。 Furthermore, in the carbon dioxide absorber of the present invention, the polymer contains at least one kind of porous particles selected from zeolite and charcoal.

本発明の二酸化炭素吸収体は、加熱などの工程を用いることなく、吸収した二酸化炭素を脱離させることが可能で、繰り返し使用することができる。   The carbon dioxide absorber of the present invention can desorb absorbed carbon dioxide without using a process such as heating, and can be used repeatedly.

図1は本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収体の拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a carbon dioxide absorber according to an embodiment of the present invention. 図2は同二酸化炭素吸収体のさらに他の構成例の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of still another configuration example of the carbon dioxide absorber.

以下、本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収体について図面を参照して説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, although the carbon dioxide absorber which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings, this invention is not limited to the following embodiment.

図1に示すように、本実施形態の二酸化炭素吸収体1は、一般式〔化1〕で表されるポリマー2を主成分とし複数の空孔3を有する。

Figure 2015077561
(式中、Xは−CH−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、Yは−CH−、−CH(CH)−、−CH(C)−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、XとYは同一であっても良く、pおよびqは繰り返しの平均数を表し、pとqの比p:q=20:1〜1:1である。) As shown in FIG. 1, the carbon dioxide absorber 1 of the present embodiment has a polymer 2 represented by the general formula [Chemical Formula 1] as a main component and a plurality of holes 3.
Figure 2015077561
(Wherein X represents a hydrocarbon group selected from —CH 2 —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and Y represents —CH 2 —, —CH (CH 3 ) — represents a hydrocarbon group selected from —CH (C 6 H 5 ) —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and X and Y are the same. P and q represent the average number of repetitions, and the ratio of p to q is p: q = 20: 1 to 1: 1.)

このような二酸化炭素吸収体1は、空孔3内よりも二酸化炭素濃度の高い雰囲気と接触させると、その雰囲気中の二酸化炭素を空孔3内に吸収することができる。続いて、大気のような二酸化炭素濃度の低い雰囲気と接触させることで、加熱することなく、常温でも二酸化炭素を脱離させることができる。 When such a carbon dioxide absorber 1 is brought into contact with an atmosphere having a higher carbon dioxide concentration than in the holes 3, the carbon dioxide in the atmosphere can be absorbed into the holes 3. Subsequently, carbon dioxide can be desorbed even at room temperature without being heated by contacting with an atmosphere having a low carbon dioxide concentration such as air.

上記のような挙動は、ポリマー2が炭化水素を主とする化学構造を持ち、電荷の偏りが小さい低極性の高分子であり、二酸化炭素と特別に高い親和性を持ち、伸縮性があることに由来すると考えられる。 The above behavior is that polymer 2 has a chemical structure mainly composed of hydrocarbons, is a low-polarity polymer with a small charge bias, has a particularly high affinity with carbon dioxide, and has elasticity. It is thought to originate from.

すなわち、二酸化炭素吸収体1は、内部の空孔3と二酸化炭素濃度の異なる雰囲気と接触すると、空孔3の二酸化炭素濃度の差から生じる浸透圧を駆動力として、接触させた雰囲気と空孔3との間で二酸化炭素の移動が起きる。それに伴い、空孔3が膨張・収縮し、結果として二酸化炭素を吸収・脱離する性能を発現すると考えられる。 That is, when the carbon dioxide absorber 1 comes into contact with the internal pores 3 and the atmosphere having different carbon dioxide concentrations, the osmotic pressure generated from the difference in carbon dioxide concentration in the pores 3 is used as a driving force to make the contacted atmosphere and pores. The movement of carbon dioxide occurs between the three. Accordingly, it is considered that the holes 3 expand and contract, and as a result, the ability to absorb and desorb carbon dioxide is developed.

ポリマー2は人体や動植物に対する刺激性がないため、二酸化炭素吸収体1は有害性が低い。 Since the polymer 2 is not irritating to the human body and animals and plants, the carbon dioxide absorber 1 has low toxicity.

また、ポリマー2は非水溶性であるため、二酸化炭素吸収体1を水中に沈めて使うことも可能である。 Further, since the polymer 2 is insoluble in water, the carbon dioxide absorber 1 can be used by being submerged in water.

二酸化炭素吸収体1は、二酸化炭素を吸収し、脱離させるという用途においては、不可逆的な反応や劣化の要因がないため、繰り返し使用することができる。 The carbon dioxide absorber 1 can be used repeatedly because it does not cause irreversible reaction or deterioration in the application of absorbing and desorbing carbon dioxide.

このように、本実施形態の二酸化炭素吸収体1は、加熱などの工程を用いることなく、吸収した二酸化炭素を脱離させることが可能で、繰り返し使用することができるという利点を有している。加えて、有害性が低く、非水溶性であるため、光合成生物の生育環境を汚染する危険性がなく、排ガスから吸収した二酸化炭素を水中へも脱離させることが可能であるという利点を有している。 Thus, the carbon dioxide absorber 1 of the present embodiment has an advantage that the absorbed carbon dioxide can be desorbed and used repeatedly without using a process such as heating. . In addition, since it is low in toxicity and insoluble in water, there is no danger of contaminating the growth environment of photosynthetic organisms, and carbon dioxide absorbed from exhaust gas can be desorbed into water. doing.

二酸化炭素吸収体1は、二酸化炭素の吸収・脱離において、空孔3の膨張・収縮を伴うため、前記ポリマー2としては伸縮性に富むものが好ましい。 Since the carbon dioxide absorber 1 is accompanied by expansion / contraction of the pores 3 in the absorption / desorption of carbon dioxide, the polymer 2 is preferably a polymer having high stretchability.

一般式〔化1〕に示すようなポリマーの具体例としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレン等が挙げられる。 Specific examples of the polymer represented by the general formula [Chemical Formula 1] include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, polyethylene and the like.

これらのうち、天然ゴムは最も伸縮性に富み、これを主成分とする二酸化炭素吸収体1は、空孔3の膨張性と収縮性に優れる。さらに天然ゴムは、ゴムの木の樹液から得られる材料で、大気中の二酸化炭素を炭素源としているため、産業用途で使用すればするほど二酸化炭素の固定化に繋がる。すなわち、二酸化炭素の有効利用と環境貢献という観点で、他のポリマーにはない産業利用価値がある。 Among these, natural rubber has the most stretchability, and the carbon dioxide absorber 1 having this as the main component is excellent in the expansibility and contractibility of the pores 3. Furthermore, natural rubber is a material obtained from the sap of rubber trees, and uses carbon dioxide in the atmosphere as a carbon source. Therefore, the more it is used in industrial applications, the more fixed the carbon dioxide. That is, from the viewpoint of effective use of carbon dioxide and contribution to the environment, it has industrial use value not found in other polymers.

また、天然ゴムは生分解性があり、生物に対する毒性が極めて低く、仮に廃棄して燃焼させても二酸化炭素増加の直接要因にはならないため、最も好ましい材料である。 Natural rubber is the most preferred material because it is biodegradable, has extremely low toxicity to living organisms, and even if it is discarded and burned does not directly cause an increase in carbon dioxide.

天然ゴム以外の具体例はいずれも合成ポリマーであり、石油資源から得られる炭化水素を原料としている点で異なる。しかしながら、伸縮性や二酸化炭素との親和性など物理的性質は天然ゴムと類似であるため、ポリマー2として使用すれば同様の二酸化炭素吸収体1を得ることができる。 Specific examples other than natural rubber are all synthetic polymers, and differ in that hydrocarbons obtained from petroleum resources are used as raw materials. However, since physical properties such as stretchability and affinity with carbon dioxide are similar to natural rubber, the same carbon dioxide absorbent 1 can be obtained when used as the polymer 2.

ポリマー2は、加硫により部分的に架橋されることで弾性が付与されている。加硫は、硫黄や過酸化物などの加硫剤をゴムに混合し加熱することで行われる。また、必要に応じ加硫促進剤等が配合されていても良い。 The polymer 2 is given elasticity by being partially crosslinked by vulcanization. Vulcanization is performed by mixing a rubber with a vulcanizing agent such as sulfur or peroxide and heating. Moreover, a vulcanization accelerator etc. may be mix | blended as needed.

その他、ポリマー2には、物性を損なわない範囲で、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、充填剤等を必要に応じて少量配合しても良い。 In addition, a small amount of a softening agent, a processing aid, an antiaging agent, a filler and the like may be blended with the polymer 2 as necessary as long as the physical properties are not impaired.

ポリマー2の化学構造は、赤外吸収スペクトルによる官能基ピークの解析や、熱分解ガスクロマトグラフィーによる分解生成物の定性分析により同定することが出来る。また、詳細な連鎖構造解析をする場合には核磁気共鳴(H−NMR、13C−NMR)を併用し、解析することが出来る。 The chemical structure of polymer 2 can be identified by analysis of functional group peaks by infrared absorption spectrum or qualitative analysis of decomposition products by pyrolysis gas chromatography. Also, a combination of nuclear magnetic resonance (1 H-NMR, 13 C -NMR) in the case of a detailed linkage structure analysis can be analyzed.

空孔3の形成には、加硫前のポリマー溶液をミキサー等で攪拌して起泡させる方法、ポリマー溶液に空気などのガスを送り込む方法、ポリマー溶液にガス発生物質を加えて熱分解させて空孔3を形成する方法、その他公知の方法を用いることができる。また、形成した二酸化炭素吸収体1全体表面にラテックス液を薄く塗り広げて表面の穴を塞ぐことで更に空孔3部分の体積を増加させることができる。 The pores 3 are formed by a method in which a polymer solution before vulcanization is stirred with a mixer or the like, a method in which a gas such as air is fed into the polymer solution, or a gas generating substance is added to the polymer solution and thermally decomposed. A method of forming the holes 3 and other known methods can be used. Moreover, the volume of the void | hole 3 part can be further increased by apply | coating a latex liquid thinly and covering the hole of the surface thinly on the carbon dioxide absorber 1 whole surface formed.

空孔3は、その殆どがポリマーによって完全に覆われ、空間的に閉じられている。これにより、接触させる雰囲気と空孔3内との間に二酸化炭素の分圧差が生じ、それが駆動力となって二酸化炭素の吸収と脱離を行うことができる。空孔3には、二酸化炭素が自由に行き来できる大きさの穴はないものの、ポリマーの高分子鎖の熱運動によってできる僅かな隙間を押し広げて拡散していくことで、空孔3の内部と外部を移動することができると考えられる。 Most of the holes 3 are completely covered with the polymer and are spatially closed. Thereby, a partial pressure difference of carbon dioxide is generated between the atmosphere to be brought into contact with the inside of the hole 3, and this can be used as a driving force to absorb and desorb carbon dioxide. Although there are no holes in the pores 3 that allow carbon dioxide to freely pass back and forth, the inside of the pores 3 can be diffused by spreading a small gap created by the thermal motion of the polymer polymer chain. It is thought that it can move outside.

空孔3の形状は、図1では球形で表されているが、球形でなくてもよい。二酸化炭素吸収体1においてポリマー2部分と空孔3部分の体積比は、例えば起泡させるときの倍率によって調節することができる。ポリマー部分の体積をA、空孔3部分の体積をBとし、空孔3の体積比をB/Aで表すと、空孔3の体積比は3〜13程度が好ましい。体積比が3より小さいと二酸化炭素を十分に取り込むことができない。一方で、体積比が13より大きいものは起泡させることが難しく、二酸化炭素吸収体1を製造することが困難である。 The shape of the hole 3 is represented by a sphere in FIG. 1, but may not be a sphere. In the carbon dioxide absorber 1, the volume ratio of the polymer 2 portion and the pore 3 portion can be adjusted by, for example, the magnification when foaming. When the volume of the polymer part is A, the volume of the hole 3 part is B, and the volume ratio of the hole 3 is represented by B / A, the volume ratio of the hole 3 is preferably about 3 to 13. If the volume ratio is less than 3, carbon dioxide cannot be taken in sufficiently. On the other hand, if the volume ratio is greater than 13, it is difficult to foam, and it is difficult to produce the carbon dioxide absorber 1.

ポリマー2部分と空孔3部分の体積比は、ポリマーの密度と二酸化炭素吸収体1の体積から算出することができる。二酸化炭素吸収体1の体積は、例えば水などの液体に二酸化炭素吸収体1を沈めたときの液体の体積増加として求めることができる。 The volume ratio between the polymer 2 portion and the pore 3 portion can be calculated from the polymer density and the volume of the carbon dioxide absorber 1. The volume of the carbon dioxide absorber 1 can be obtained as an increase in volume of the liquid when the carbon dioxide absorber 1 is submerged in a liquid such as water.

図2は、二酸化炭素吸収体1のさらに別の構成例を示したものである。図2の二酸化炭素吸収体1は、一般式〔化1〕で表されるポリマー2を主成分とし複数の空孔3を有し、さらに多孔質粒子4を含む。 FIG. 2 shows still another configuration example of the carbon dioxide absorber 1. The carbon dioxide absorber 1 in FIG. 2 has a polymer 2 represented by the general formula [Chemical Formula 1] as a main component, has a plurality of pores 3, and further includes porous particles 4.

多孔質粒子4をポリマー2に加えることで、二酸化炭素吸収体1の二酸化炭素吸収・脱離量を増大させることができる。 By adding the porous particles 4 to the polymer 2, the carbon dioxide absorption / desorption amount of the carbon dioxide absorber 1 can be increased.

これは以下の現象によると考えられる。すなわち、排ガスなど二酸化炭素濃度の高い雰囲気では、前述のとおり空孔3に二酸化炭素が吸収される。このとき多孔質粒子4は、近傍の空孔3から二酸化炭素を奪って吸着する。吸着された分、空孔3の二酸化炭素濃度は低くなるため、外部の雰囲気から二酸化炭素が空孔3内にさらに吸収される。この現象が多孔質体4の二酸化炭素吸着量が平衡に達するまで連続して起きるため、二酸化炭素吸収体1の二酸化炭素吸収量を増大させることができる。 This is thought to be due to the following phenomenon. That is, in an atmosphere with a high carbon dioxide concentration such as exhaust gas, carbon dioxide is absorbed into the holes 3 as described above. At this time, the porous particles 4 desorb and absorb carbon dioxide from the neighboring holes 3. Since the carbon dioxide concentration in the holes 3 is lowered by the amount of adsorption, carbon dioxide is further absorbed into the holes 3 from the outside atmosphere. Since this phenomenon occurs continuously until the carbon dioxide adsorption amount of the porous body 4 reaches equilibrium, the carbon dioxide absorption amount of the carbon dioxide absorber 1 can be increased.

この後、二酸化炭素濃度の低い雰囲気に移すと、前述のとおり空孔3から外部雰囲気へと二酸化炭素が脱離される。脱離された分、空孔3の二酸化炭素濃度が低くなるため、近傍の多孔質粒子4から空孔3へと二酸化炭素が供給される。この現象が平衡に達するまで連続して起きるため、二酸化炭素の脱離量も増大する。 Thereafter, when the atmosphere is moved to a low carbon dioxide concentration, carbon dioxide is desorbed from the holes 3 to the external atmosphere as described above. Since the carbon dioxide concentration in the pores 3 is reduced by the amount of desorption, carbon dioxide is supplied from the neighboring porous particles 4 to the pores 3. Since this phenomenon occurs continuously until equilibrium is reached, the amount of carbon dioxide desorbed also increases.

多孔質粒子4は、二酸化炭素吸収体1の一部についてクロスセクションポリッシャ等の断面試料作成装置を使って断面を作成し、元素分析機能付き電子顕微鏡によって観察することで材質を確認することができる。 The material of the porous particles 4 can be confirmed by creating a cross section of a part of the carbon dioxide absorber 1 using a cross section sampler such as a cross section polisher and observing it with an electron microscope with an elemental analysis function. .

多孔質粒子4の材質としては、ゼオライト、炭が挙げられる。ゼオライトとしてはモレキュラーシーブなどが挙げられ、ペレット状で市販されているものを粉砕処理にて粒子化し、用いることができる。炭は活性炭のほか、備長炭のような木炭質のものが挙げられ、木炭質のものについては粉砕処理にて粒子化し、用いることができる。 Examples of the material of the porous particles 4 include zeolite and charcoal. Zeolite includes molecular sieves and the like, and those that are commercially available in pellet form can be made into particles by pulverization and used. Charcoal includes charcoal such as Bincho charcoal, in addition to activated carbon, and charcoal that can be used by pulverization.

粉砕処理によって得られた多孔質粒子4の粒径については、ふるいと目数の異なるメッシュを用い、任意の範囲のものを得ることができる。また、粒度分布計や光学顕微鏡による観察を行うことで粒径分布を知ることができる。 About the particle size of the porous particle 4 obtained by the grinding | pulverization process, the thing of arbitrary ranges can be obtained using a mesh from which a sieve and the number of eyes differ. Further, the particle size distribution can be known by performing observation with a particle size distribution meter or an optical microscope.

これらの多孔質粒子4はそれ単体で吸着材として用いられるが、吸着分子に対する選択性は乏しいため、例えば排ガス中でそのまま用いると、水分、アンモニア、窒素酸化物、硫黄酸化物など、二酸化炭素以外の気体や粒子まで吸着してしまう。また、吸着分子を脱離させるためには、多孔質粒子4に対し加熱や減圧操作を必要とする。 Although these porous particles 4 are used alone as an adsorbent, they have poor selectivity for adsorbed molecules. For example, if they are used as they are in exhaust gas, moisture, ammonia, nitrogen oxides, sulfur oxides, etc., other than carbon dioxide Even gas and particles will be adsorbed. In order to desorb the adsorbed molecules, the porous particles 4 need to be heated or decompressed.

しかし本実施形態では、二酸化炭素吸収体1内部に多孔質粒子4を含ませており、排ガスと多孔質粒子4とが直接接触しない構造であるため、ポリマーの性質を利用して二酸化炭素を優先的に多孔質粒子4に吸着させることができる。さらに、加熱や減圧などの操作をしなくても二酸化炭素の吸収・脱離量が増大する。 However, in this embodiment, since the porous particles 4 are included in the carbon dioxide absorber 1 and the exhaust gas and the porous particles 4 are not in direct contact with each other, carbon dioxide is prioritized using the properties of the polymer. Can be adsorbed on the porous particles 4. Furthermore, the amount of carbon dioxide absorbed and desorbed increases without operations such as heating and decompression.

多孔質粒子4の配合量としては、ポリマー2に対して8〜33質量%が好ましい。8質量%より少ないと二酸化炭素の吸着・脱離性能向上の効果が十分に得られず、33質量%より多いと製造過程で粘度が高くなり、空孔3の体積比を所望の値とすることが困難となる。 The blending amount of the porous particles 4 is preferably 8 to 33% by mass with respect to the polymer 2. If the amount is less than 8% by mass, the effect of improving the adsorption / desorption performance of carbon dioxide cannot be sufficiently obtained. If the amount is more than 33% by mass, the viscosity increases in the production process, and the volume ratio of the pores 3 is set to a desired value. It becomes difficult.

二酸化炭素の吸収および脱離の量については、接触させる雰囲気の濃度変化を二酸化炭素濃度計によってモニターすることで、二酸化炭素の吸収および脱離の量を測定することができる。また、簡便には、二酸化炭素を吸収体の質量変化を計測することで、二酸化炭素の吸収および脱離の量を凡そ確認することができる。 Regarding the amount of carbon dioxide absorption and desorption, the amount of carbon dioxide absorption and desorption can be measured by monitoring the concentration change of the atmosphere in contact with a carbon dioxide concentration meter. In addition, by simply measuring the change in mass of carbon dioxide, the amount of carbon dioxide absorbed and desorbed can be roughly confirmed.

水中における二酸化炭素の脱離量は、水中に二酸化炭素吸収体1を浸漬して、一定時間後に水を採取してイオンクロマトグラフを行い、炭酸イオン、重炭酸イオンの増加量で測定することができる。また、指示薬を用いた中和滴定によっても測定することができる。 The amount of carbon dioxide desorbed in water can be measured by increasing the amount of carbonate ion or bicarbonate ion by immersing the carbon dioxide absorber 1 in water, collecting water after a certain period of time, and performing ion chromatography. it can. It can also be measured by neutralization titration using an indicator.

次に、本発明について実施例を用いて説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではない。 Next, although this invention is demonstrated using an Example, this invention is not limited to these Examples.

(二酸化炭素吸収体の作製)
[実施例1]
一般式〔化1〕において、XおよびYが−C(CH)=CHCH−のポリマーを主成分とする天然ゴム系ラテックス液(ハイラテック製、固形分濃度60%)10gをプラスチック製の器に取り、攪拌して起泡させた。空孔の体積比が5となるまで起泡させたら、架橋剤(ハイラテック製B液)0.4gとゲル化剤(ハイラテック製C液)0.4gを加え、混合物を攪拌した。ゲル化が始まる前に直径8cmのガラス製シャーレに流し込んだ。そのまま15分間室温で放置してゲル化させた後に、100℃オーブン中に60分間加熱して固化させ、パンケーキ状の二酸化炭素吸収体を得た。
(Production of carbon dioxide absorber)
[Example 1]
In a general formula [Chemical Formula 1], 10 g of a natural rubber latex liquid (manufactured by Hyratech, solid content concentration 60%) mainly composed of a polymer having X and Y of —C (CH 3 ) ═CHCH 2 — is made of plastic. The mixture was stirred and foamed. When foaming was performed until the volume ratio of the pores reached 5, 0.4 g of a crosslinking agent (Hiratec B solution) and 0.4 g of a gelling agent (Hiratec C solution) were added, and the mixture was stirred. Before gelation started, it was poured into a glass petri dish having a diameter of 8 cm. The mixture was allowed to stand at room temperature for 15 minutes to gel, and then heated and solidified in an oven at 100 ° C. for 60 minutes to obtain a pancake-like carbon dioxide absorber.

[実施例2]
一般式〔化1〕において、Xが−CH−、Yが−CH(CH)−のポリマー(エチレン−プロピレンゴム)1000g、架橋剤(三井化学製DCP)10g、発泡剤(永和化成製ビニホール)70gを混錬した組成物を、110℃に加熱した発泡成形機にて空孔の体積比が10になるよう加圧発泡成形し、ブロック状の二酸化炭素吸収体を得た。
[Example 2]
In general formula [Chemical Formula 1], X is —CH 2 —, Y is —CH (CH 3 ) — 1000 g of polymer (ethylene-propylene rubber), 10 g of crosslinking agent (DCP manufactured by Mitsui Chemicals), foaming agent (manufactured by Eiwa Kasei) A composition obtained by kneading 70 g of vinylol) was subjected to pressure foam molding with a foam molding machine heated to 110 ° C. so that the volume ratio of pores was 10, to obtain a block-shaped carbon dioxide absorber.

[比較例1]
ポリエチレンイミン(分子量Mw600)10gをメタノール80mLに加えて溶解し、30分間攪拌した。次にこの溶液を攪拌しながら、シリカゲル(関東化学製、比表面積500m/g)40gをゆっくりと加えて懸濁させ、そのまま1時間攪拌を続けた。その後、この懸濁液を5Cの濾紙で濾過し、濾物を60℃の乾燥オーブンで12時間乾燥させ、粒子状の二酸化炭素吸収体を得た。
[Comparative Example 1]
10 g of polyethyleneimine (molecular weight Mw 600) was dissolved in 80 mL of methanol and stirred for 30 minutes. Next, while stirring this solution, 40 g of silica gel (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., specific surface area 500 m 2 / g) was slowly added and suspended, and stirring was continued for 1 hour. Thereafter, this suspension was filtered with a 5C filter paper, and the residue was dried in a drying oven at 60 ° C. for 12 hours to obtain a particulate carbon dioxide absorber.

(空気中への二酸化炭素脱離性能の評価)
以下、(1)、(2)に示す手順で、実施例および比較例の二酸化炭素吸収体について、二酸化炭素の吸収および空気中への脱離性能の測定を行った。
(Evaluation of carbon dioxide desorption performance into the air)
Hereinafter, in the procedures shown in (1) and (2), the carbon dioxide absorbers of Examples and Comparative Examples were measured for carbon dioxide absorption and desorption performance into the air.

(1)一辺20cmの密閉された立方体プラスチックボックス中に、二酸化炭素濃度の高い混合ガス(二酸化炭素90体積%、空気10体積%)を満たし、この中に二酸化炭素吸収体5gを入れて混合ガスと接触させ、6時間静置し、二酸化炭素を吸収させた。 (1) Filled gas mixture with high carbon dioxide concentration (90% by volume of carbon dioxide, 10% by volume of air) in a sealed cubic plastic box with a side of 20cm, mixed with 5g of carbon dioxide absorber. And allowed to stand for 6 hours to absorb carbon dioxide.

(2)次に、別途用意した同型のプラスチックボックス中に大気(二酸化炭素濃度約450ppm)を満たし、(1)で混合ガス中から取り出した二酸化炭素吸収体を投入して蓋をし、30分後のプラスチックボックス中の二酸化炭素濃度を計測することで、空気中への二酸化炭素の脱離量を確認した。二酸化炭素濃度の計測は、二酸化炭素濃度計(ハリオサイエンス社製MB−525、または株式会社FUSO製ZG−1163)を使用した。 (2) Next, fill the same type of plastic box separately prepared with the atmosphere (carbon dioxide concentration of about 450 ppm), put the carbon dioxide absorber taken out from the mixed gas in (1), cover it, and cover for 30 minutes. The amount of carbon dioxide desorbed into the air was confirmed by measuring the concentration of carbon dioxide in the later plastic box. The carbon dioxide concentration was measured using a carbon dioxide concentration meter (MB-525 manufactured by Hario Science, or ZG-1163 manufactured by FUSO).

(1)、(2)の操作により、二酸化炭素吸収体単位重量あたりの空気中への二酸化炭素脱離量を評価した。この評価を5回連続で実施した結果を表1に示す。 By the operations of (1) and (2), the amount of carbon dioxide desorbed into the air per unit weight of the carbon dioxide absorber was evaluated. Table 1 shows the results of conducting this evaluation five times in succession.

Figure 2015077561
Figure 2015077561

表1のように、実施例1および2においては、6.7〜7.7mg−CO2/gの二酸化炭素脱離量が確認された。混合ガスの濃度変化は濃度計で測定できないため、(1)の操作後に重量を測定したところ、実施例1および2において、それぞれ7.5mg/g前後および8.0mg/g前後の重量増加を確認した。よって、混合ガスから二酸化炭素を吸収し、その二酸化炭素を加熱しなくても空気中へ脱離したことが示唆される。また、脱離量の数値は5回連続の評価において安定しているため、二酸化炭素吸収体は繰り返し使用できることが示唆される。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, a carbon dioxide desorption amount of 6.7 to 7.7 mg-CO2 / g was confirmed. Since the concentration change of the mixed gas cannot be measured with a densitometer, the weight was measured after the operation of (1). As a result, in Examples 1 and 2, the weight increase was about 7.5 mg / g and about 8.0 mg / g, respectively. confirmed. Therefore, it is suggested that carbon dioxide was absorbed from the mixed gas and desorbed into the air without heating the carbon dioxide. Moreover, since the numerical value of the desorption amount is stable in the evaluation of 5 consecutive times, it is suggested that the carbon dioxide absorber can be used repeatedly.

一方で、比較例1は、1.0mg−CO2/g程度と二酸化炭素脱離量が極めて低かった。(1)の操作後の重量測定では20mg/g程度の重量増加があることから、比較例1は、二酸化炭素を吸収したものの、加熱をしない状況ではほとんど二酸化炭素を脱離させることができないことが示唆される。 On the other hand, Comparative Example 1 had an extremely low carbon dioxide desorption amount of about 1.0 mg-CO2 / g. Since there is a weight increase of about 20 mg / g in the weight measurement after the operation of (1), Comparative Example 1 absorbs carbon dioxide, but it can hardly desorb carbon dioxide in the situation where it is not heated. Is suggested.

続いて、水中への二酸化炭素脱離性能について評価した。 Subsequently, the carbon dioxide desorption performance into water was evaluated.

(水中への二酸化炭素脱離性能の評価)
以下、(3)、(4)に示す手順で、実施例および比較例の二酸化炭素吸収体について、吸収した二酸化炭素の水中への二酸化炭素脱離性能の測定と評価を行った。
(Evaluation of carbon dioxide desorption performance in water)
Hereinafter, in the procedures shown in (3) and (4), the carbon dioxide absorbers of Examples and Comparative Examples were measured and evaluated for the carbon dioxide desorption performance of the absorbed carbon dioxide into water.

(3)一辺20cmの密閉された立方体プラスチックボックス中に、排ガスに見立てた常温の混合ガス(二酸化炭素90体積%、空気10体積%)を満たし、この中に実施例および比較例1で作製した5gの二酸化炭素吸収材体を投入して6時間静置し、二酸化炭素を吸収させた。 (3) A sealed cubic plastic box with a side of 20 cm was filled with normal temperature mixed gas (carbon dioxide 90% by volume, air 10% by volume) assumed to be exhaust gas, and produced in Example and Comparative Example 1 therein. 5 g of carbon dioxide absorbent material was added and allowed to stand for 6 hours to absorb carbon dioxide.

(4)次に、純水製造装置から得られた常温の水100mLを容器に取り、(3)の混合ガス中から取り出した二酸化炭素吸収体をこの水の中に浸漬し、30分間放置した。30分後に二酸化炭素吸収体を容器から取り出し、容器中の水を測定検体としてイオンクロマトグラフ(ThermoScientific製、商品名:DX−500、カラム:IonPac AS20、)を用い、炭酸イオンの量からに二酸化炭素濃度を算出した。別途、二酸化炭素吸収体を浸漬しない水をブランクとして測定し、その値を差し引いて、二酸化炭素脱離量とした。 (4) Next, 100 mL of room temperature water obtained from the pure water production apparatus was put in a container, and the carbon dioxide absorber taken out from the mixed gas of (3) was immersed in this water and left for 30 minutes. . After 30 minutes, the carbon dioxide absorber was taken out of the container, and water in the container was used as a measurement sample by using an ion chromatograph (manufactured by Thermo Scientific, trade name: DX-500, column: IonPac AS20), and the amount of carbon dioxide was reduced from the amount of carbon dioxide. The carbon concentration was calculated. Separately, water that does not immerse the carbon dioxide absorber was measured as a blank, and the value was subtracted to obtain the carbon dioxide desorption amount.

(3)、(4)の操作により、二酸化炭素吸収体の単位重量あたりの二酸化炭素脱離量を評価した。この評価を5回連続で実施した結果を表2に示す。 The carbon dioxide desorption amount per unit weight of the carbon dioxide absorber was evaluated by the operations of (3) and (4). Table 2 shows the results of this evaluation carried out five times in succession.

Figure 2015077561
Figure 2015077561

表2のように、実施例1、2の二酸化炭素吸収体は、二酸化炭素脱離性能の評価において、5.5mg−CO2/g程度の脱離量が確認された。この結果から、混合ガス由来の二酸化炭素を、水中へ供給できることが確認された。空気中への脱離に比べて脱離量の値がやや少ないが、これは(4)の操作の間に水中の二酸化炭素の一部が空気中へ放出されたためと推定される。しかしながら、脱離量の数値は5回連続の評価において安定しているため、二酸化炭素の吸収と水中への脱離は可逆的であることが示唆される。   As shown in Table 2, the carbon dioxide absorbers of Examples 1 and 2 were confirmed to have a desorption amount of about 5.5 mg-CO2 / g in the evaluation of carbon dioxide desorption performance. From this result, it was confirmed that carbon dioxide derived from the mixed gas can be supplied into water. The value of the desorption amount is slightly smaller than that in the air, which is presumed to be because a part of carbon dioxide in the water was released into the air during the operation of (4). However, the numerical value of the desorption amount is stable in five consecutive evaluations, suggesting that carbon dioxide absorption and desorption into water are reversible.

一方で、比較例1では、2回目以降の評価において、二酸化炭素の脱離量が急激に低下した。原因調査のため1回目評価後の水を採取し濃縮したところ残渣物があり、この残渣物をFT−IRにてポリエチレンイミンと定性した。すなわち、比較例1の二酸化炭素吸収体の主要成分であるポリエチレンイミンが水へ溶出してしまい、2回目以降の評価では二酸化炭素吸収量が低下したと考えられ、繰り返し使用に耐えないことが示唆される。 On the other hand, in Comparative Example 1, in the second and subsequent evaluations, the amount of carbon dioxide desorbed rapidly decreased. For investigation of the cause, the water after the first evaluation was collected and concentrated to find a residue. This residue was qualified as polyethyleneimine by FT-IR. That is, polyethyleneimine, which is the main component of the carbon dioxide absorber of Comparative Example 1, was eluted into water, and the second and subsequent evaluations seemed to have reduced carbon dioxide absorption, suggesting that it cannot withstand repeated use. Is done.

上記の結果から明らかなように、本発明の二酸化炭素吸収体は、加熱などの工程を用いることなく、吸収した二酸化炭素を脱離させることが可能で、繰り返し使用することができることが示された。また、排ガスから吸収した二酸化炭素を空気中だけでなく水中へも脱離させることが可能であると示された。   As is clear from the above results, it was shown that the carbon dioxide absorber of the present invention can desorb absorbed carbon dioxide and can be used repeatedly without using a process such as heating. . It was also shown that carbon dioxide absorbed from exhaust gas can be desorbed not only in air but also in water.

次に、空孔の体積比と二酸化炭素吸収・脱離との関係について試験した実施例を示す。評価は、水中への二酸化炭素脱離性能の評価手順によって行った。 Next, an example in which the relationship between the volume ratio of vacancies and carbon dioxide absorption / desorption is tested is shown. The evaluation was performed according to an evaluation procedure for carbon dioxide desorption performance into water.

[実施例3〜5、比較例2〜3]
実施例1において、ポリマー部分に対する空孔部分の体積比を表3に示すように変化させ、二酸化炭素吸収体を作製した。
[Examples 3-5, Comparative Examples 2-3]
In Example 1, the volume ratio of the void | hole part with respect to a polymer part was changed as shown in Table 3, and the carbon dioxide absorber was produced.

Figure 2015077561
Figure 2015077561

実施例1および3〜5、比較例2〜3の二酸化炭素吸収体について、水中への二酸化炭素脱離性能の評価を行った結果を表3に示す。空孔の体積比が3〜13において二酸化炭素脱離量が向上しており、効果が認められる。 Table 3 shows the results of evaluating the carbon dioxide desorption performance in water for the carbon dioxide absorbers of Examples 1 and 3-5 and Comparative Examples 2-3. When the volume ratio of pores is 3 to 13, the carbon dioxide desorption amount is improved, and the effect is recognized.

次に、ポリマー中に多孔質粒子を含む二酸化炭素吸収体についての実施例を示す。 Next, the Example about the carbon dioxide absorber which contains a porous particle in a polymer is shown.

[実施例6]
ゼオライトの1種であるモレキュラーシーブ(関東化学製 4A、ペレット状)10gを凍結粉砕機(日本分析工業製)にて5秒間粉砕した。粉砕後にふるい(60メッシュ)で分級し、粒径5〜250μmの粉砕モレキュラーシーブを得て、これを多孔質粒子とした。天然ゴム系ラテックス液(ハイラテック製REGITEX)10gと粉砕モレキュラーシーブ1g(ポリマー固形分に対し、17質量%)をプラスチック製の器に取り、攪拌した。それ以降は実施例1と同様の手法で二酸化炭素吸収体を得た。
[Example 6]
A molecular sieve (4A, manufactured by Kanto Chemical Co., 4A, pellets) 10 g, which is a kind of zeolite, was pulverized for 5 seconds with a freeze pulverizer (manufactured by Nippon Analytical Industries). After pulverization, the mixture was classified with a sieve (60 mesh) to obtain a pulverized molecular sieve having a particle size of 5 to 250 μm, which was used as porous particles. 10 g of a natural rubber latex liquid (REGITEX manufactured by Hiratec) and 1 g of pulverized molecular sieve (17% by mass with respect to the solid content of the polymer) were placed in a plastic container and stirred. Thereafter, a carbon dioxide absorber was obtained in the same manner as in Example 1.

[実施例7]
実施例6のモレキュラーシーブを、木炭の1種である備長炭とした以外は実施例6と同様の手法で作製した。
[Example 7]
The molecular sieve of Example 6 was produced in the same manner as in Example 6 except that Bincho charcoal, a kind of charcoal, was used.

なお、上記の粉砕処理によって得られた多孔質粒子の粒径分布は、デジタルマイクロスコープ(キーエンス製、VHX−500X)を使った観察によって調べた。 In addition, the particle size distribution of the porous particles obtained by the above pulverization treatment was examined by observation using a digital microscope (manufactured by Keyence, VHX-500X).

[実施例8〜10]
実施例7の粉砕備長炭の配合量を表4のように変化させた以外は実施例7と同様の手法で作製した。
[Examples 8 to 10]
It was produced in the same manner as in Example 7 except that the blending amount of the pulverized Bincho charcoal of Example 7 was changed as shown in Table 4.

Figure 2015077561
Figure 2015077561

実施例6〜10について、水中への二酸化炭素脱離性能の評価を行った結果を表4に示す。表4の結果のとおり、ポリマー中へ多孔質粒子を添加したものは、二酸化炭素の脱離量が1.35倍以上となった。多孔質粒子の配合量を増加させると、二酸化炭素吸収脱離量も増加する傾向であった。ポリマー固形分に対する多孔質粒子の量が33質量%より多く配合すると粘度が上がってしまい、所望の体積比率になるように起泡することができなかった。すなわち、多孔質粒子の配合量をポリマーに対し8〜33質量%とすると、二酸化炭素の吸収・脱離量を効果的に増大させることができ好ましい。 Table 4 shows the results of evaluating the carbon dioxide desorption performance in water for Examples 6 to 10. As shown in Table 4, when the porous particles were added to the polymer, the carbon dioxide desorption amount was 1.35 times or more. When the blending amount of the porous particles was increased, the carbon dioxide absorption / desorption amount tended to increase. When the amount of the porous particles with respect to the polymer solid content is more than 33% by mass, the viscosity is increased, and foaming cannot be performed so as to obtain a desired volume ratio. That is, when the amount of the porous particles is 8 to 33% by mass with respect to the polymer, the amount of carbon dioxide absorbed / desorbed can be effectively increased, which is preferable.

本発明の二酸化炭素吸収体は、二酸化炭素濃度の高い排ガスから二酸化炭素を分離回収することができる。本発明の二酸化炭素吸収体は、排ガスから吸収した二酸化炭素を、植物工場や藻類培養施設等で脱離させ、二酸化炭素固定化と光合成生物の生育促進を可能とする二酸化炭素担体として利用することが期待できる。このように、本発明は高い産業上の利用可能性を有する。 The carbon dioxide absorber of the present invention can separate and recover carbon dioxide from exhaust gas having a high carbon dioxide concentration. The carbon dioxide absorber of the present invention can be used as a carbon dioxide carrier that allows carbon dioxide absorbed from exhaust gas to be desorbed at a plant factory, algae culture facility, etc., and can be used to fix carbon dioxide and promote the growth of photosynthetic organisms. Can be expected. Thus, the present invention has high industrial applicability.

1 二酸化炭素吸収体
2 一般式(I)で表されるポリマー
3 空孔
4 多孔質粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbon dioxide absorber 2 Polymer represented by general formula (I) 3 Pore 4 Porous particle

Claims (4)

一般式〔化1〕
Figure 2015077561
(式中、Xは−CH−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、Yは−CH−、−CH(CH)−、−CH(C)−、−CH=CH−CH−、−C(CH)=CHCH−から選ばれる炭化水素基を表し、XとYは同一であっても良く、pおよびqは繰り返しの平均数を表し、pとqの比p:q=20:1〜1:1である。)
で表わされるポリマーを主成分とし、複数の空孔を有することを特徴とする二酸化炭素吸収体。
General formula [Chemical formula 1]
Figure 2015077561
(Wherein X represents a hydrocarbon group selected from —CH 2 —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and Y represents —CH 2 —, —CH (CH 3 ) — represents a hydrocarbon group selected from —CH (C 6 H 5 ) —, —CH═CH—CH 2 —, —C (CH 3 ) ═CHCH 2 —, and X and Y are the same. P and q represent the average number of repetitions, and the ratio of p to q is p: q = 20: 1 to 1: 1.)
The carbon dioxide absorber characterized by having the polymer represented by these as a main component, and having a some void | hole.
前記ポリマーが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレンの少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素吸収体。 2. The carbon dioxide absorber according to claim 1, wherein the polymer is at least one of natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene rubber, and polyethylene. 前記ポリマーの体積をA、前記空孔の体積をBとしたとき、B/Aが3〜13である請求項2に記載の二酸化炭素吸収体。 The carbon dioxide absorber according to claim 2, wherein B / A is 3 to 13, where A is the volume of the polymer and B is the volume of the pores. 前記ポリマー中に、ゼオライト、炭から選ばれる少なくとも1種の多孔質粒子を含むことを特徴とする請求項3に記載の二酸化炭素吸収体。
The carbon dioxide absorber according to claim 3, wherein the polymer contains at least one kind of porous particles selected from zeolite and charcoal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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