JP2024509561A - 固体が保持されたポリマー複合体物品及び形成方法 - Google Patents

Abstract

固体が保持されたポリマー複合体物品は開示される。ポリマー複合体物品は、複数の細孔を含む第一の多孔質ポリマーと、保持された固体とを有する複合体領域を含む。複合体領域は、一部の細孔内に固定化された少なくとも一部の保持された固体を有する。保持された固体が固体収着性材料である実施形態において、物品は、固体収着剤に吸着できる第一の多孔質ポリマーを通して二酸化炭素を受け取るように構成されている。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０２１年３月５日に出願された米国仮出願第６３/１５７，４４２号及び２０２２年１月２５日に出願された米国仮出願第６３/３０２，８５７号に対する優先権を主張し、各出願の開示の全体を参照により本明細書に組み込む。

分野
本開示は、固体が保持されたポリマー複合体物品、同伴によるポリマー複合体物品を形成する方法、及び、ポリマー複合体物品を使用する方法に関する。保持された固体が固体吸着性材料である実施形態において、物品は二酸化炭素の直接空気回収（ＤＡＣ）のための吸着を含む、吸着の目的で使用されうる。

背景
温室効果ガスの排出に伴う二酸化炭素（ＣＯ_２）レベルの増加は、環境に有害であることが示されている。Climate.gov article “Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide,”で報告されているように、２０１９年の大気中の平均二酸化炭素レベルは４０９．８ｐｐｍで、過去８０万年間で記録された最高レベルであった。大気中のＣＯ_２の増加速度も、過去数十年間の速度よりもはるかに高くなっている。

気候変動の影響を抑えるためには、近い将来にＣＯ_２排出量をゼロに減らすだけでなく、ＣＯ_２排出量をマイナスにすることが必要である。マイナス排出を達成するには、幾つかの可能性が存在し、例えば、発電のためのバイオマテリアルの燃焼と、燃焼煙道ガスからの ＣＯ_２回収及びその後のＣＯ_２隔離(「ＢＥＣＣＳ」)又はＣＯ_２の直接空気回収(「ＤＡＣ」)を組み合わせたものがある。

吸着によるガス分離は、産業において多くの異なる用途を有し、例えば、ガス流から特定の成分を除去し、ここで、所望の生成物は、ガス流から除去された成分、残りの減耗流、又はその両方のいずれかになることができる。これにより、ガス流の微量成分と主要成分の両方を吸着プロセスの対象にすることができる。１つの重要なガス分離用途は、煙道ガス、排気ガス、産業廃棄ガス、バイオガス、大気などのガス流からＣＯ_２を回収することにある。大気は、ＣＯ_２の希釈供給流と考えられる。

ＤＡＣと呼ばれる、大気からのＣＯ_２の直接回収は、人為起源の温室効果ガス排出を軽減する幾つかの手段のうちの１つであり、商品市場及び合成燃料の生産のための非化石で場所に依存しないＣＯ_２源として魅力的な経済的見通しを有する。大気からＣＯ_２を回収することの具体的な利点としてはａ）ＤＡＣは、世界の温室効果ガス排出量の大部分を占め、経済的に実行可能な方法で排出現場にて現在回収することができない分散発生源(例えば、陸、海及び空の乗物)の排出に対処できること、ｂ）ＤＡＣは従来の排出に対処でき、したがって、真にマイナスの排出を生み出すことができること、ｃ）ＤＡＣシステムは排出源に取り付ける必要がなく、場所に依存せず、ＣＯ_２をさらに処理又は使用する場所に設置することができることが挙げられる。

これらのプロセスをより効率的に開発及び改善し、プロセスで必要なエネルギーを最小限に抑えながら大気から除去されるＣＯ_２の量を最大化する意欲が高まっている。

図１は、従来のＤＡＣシステム１０に関与するプロセスの概略図である。非ＣＯ_２希釈剤１８中にＣＯ_２分子１６の混合物を含む入口供給流１１は提供される。例えば、入口供給流１１は空気流であることができる。吸着プロセス中に、入口供給流１１は収着剤１２にさらされる。ＣＯ_２分子１６は収着剤１２に吸着するが、非ＣＯ_２希釈剤１８は収着剤１２を通過してシステム１０から排出される。次いで、収着剤１２は収着剤１２からＣＯ_２分子１６を放出するために脱着プロセスを受ける。脱着プロセスには、液体の水又は水蒸気の形態の水分、又はシステムに供給される反応又はエネルギーによるシステム温度の変化が関与することができる。この脱着プロセスは、繰り返してＣＯ_２の吸着と脱着とを行う周期的なプロセスを規定するために「スイング」吸着と呼ばれる。水分スイング吸着が使用されるならば、収着剤１２は、水蒸気又は液体水の形態の水分にさらされ、ＣＯ_２分子１６の脱着を引き起こすことができる。温度スイング吸着が使用されるならば、収着剤１２に熱を加えて、ＣＯ_２分子１６の脱着を引き起こすことができる。これらの水分及び／又は温度の変動は、分子を収着剤１２に保持する結合を一時的に破壊し、それにより、ＣＯ_２分子１６を解放することができる。したがって、脱着されたＣＯ_２分子１６は収着剤１２から分離され、生産品１４として収集される。収集されたＣＯ_２分子１６は次に濃縮され、使用又は貯蔵される前にさらに必要な処理を受けることができる。使用される収着剤１２が、ＣＯ_２分子１６を分離するのに必要な環境、例えば、高温及び高湿条件に繰り返し耐えることができることが重要である。

ＤＡＣについては確立された論文及び技術が存在する。１つの例は、収着性材料を支持するか又は収着性材料でコーティングされたモノリスなどの基材を含む物品を使用することである。基材の種類と使用する収着剤を変更することで変更が確立される。しかしながら、これらの以前に確立された論文及び方法では、吸着状態と脱着状態の間を効率的に循環させる能力に限界がある。また、物品の耐久性に関しても制限がある。また、物品は、高温又は高湿のレベルの環境、あるいはそれらの組み合わせにさらされるときに劣化する可能性があり、その結果、寿命が短くなる可能性がある。

要旨
同伴ポリマー複合体物品は開示される。同伴ポリマー複合体物品は、複数の細孔を含む多孔質ポリマー及び固体材料を有する複合体領域を含む。複合体領域は、一部の細孔内に同伴され、保持されそして固定化された少なくとも一部の固体材料を有する。物品に固体吸着性材料が同伴されるときに、物品は、固体収着剤上に吸着されうる多孔質ポリマーを通して二酸化炭素を受け取るように構成されうる。

１つの例（「例Ａ」）によれば、収着性ポリマー複合体物品は、固体収着剤及び第一の多孔質ポリマーを有する第一の領域を含み、前記第一の多孔質ポリマーは複数の細孔を含み、前記第一の領域は前記第一の多孔質ポリマーの少なくとも一部の細孔内に固定化された少なくとも一部の固体収着剤を有し、そして前記第一の領域は、前記第一の多孔質ポリマーを通して二酸化炭素を受け取り、そして前記固体収着剤上に二酸化炭素を吸着するように構成されている。

第二の例（「例Ｂ」）によれば、固体収着剤及び第一の多孔質ポリマーを組み合わせる方法は、複数の細孔を有する第一の多孔質ポリマーを提供すること、固体収着剤を提供すること、前記少なくとも一部の収着剤が前記第一の多孔質ポリマーの細孔内に配置されるように前記収着剤及び前記第一の多孔質ポリマーを組み合わせること、前記固体収着剤を前記第一の多孔質ポリマーの細孔内に固定化することを含む。

第三の例（「例Ｃ」）によれば、同伴ポリマー複合体物品は、複数のノード、隣接するノードを接続する複数のフィブリル、及び、前記ノードと前記フィブリルとによって画定される複数の細孔を含む第一の多孔質ポリマーを含む。前記第一の多孔質ポリマーは、前記フィブリルが実質的に真っ直ぐである第一の状態と、前記フィブリルが実質的に波状であり又は屈曲しており、前記細孔のサイズが前記第一の状態よりも小さい第二の状態とを有し、複数の固体粒子は前記第一の状態で前記細孔内に保持されており、そして前記第二の状態で前記細孔内に固定化されている。

図面の簡単な説明
図１はＤＡＣシステムに関与するプロセスの概略図である。

図２は本開示の収着性ポリマー複合体物品の立面図である。

図２Ａは図２の第一の複合体物品の第一の複合体領域の概略立面図である。

図２Ｂは図２の第一の複合体物品の圧縮形態の第一の複合体領域の概略立面図である。

図２Ｃは図２Ｂの第一の複合体物品のさらに圧縮された形態の第一の複合体領域の概略立面図である。

図２Ｄは本開示の端部シール領域を含んで示す図２の第一の収着性ポリマー複合体物品の立面図である。

図３は図２の収着性ポリマー複合体物品を形成する方法を示すフローチャートである。

図４Ａは固定化工程の前に収着性ポリマー複合体物品の第一の領域の立面図である。

図４Ｂは固定化工程の後の図４Ａの収着性ポリマー複合体物品の第一の領域の立面図である。

図５Ａは、組み合わせ工程中の収着性ポリマー複合体物品の第一の領域及び第二の領域の立面図である。

図５Ｂは固定化工程中の図６Ａの収着性ポリマー複合体物品の立面図である。

図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、例１による、ダイヤモンド粒子が保持されたポリマー複合体物品サンプルのＳＥＭ画像である。

図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、例２による、酸化鉄粒子が保持されたポリマー複合体物品サンプルのＳＥＭ画像である。

発明の詳細な説明
定義と用語
この開示は、限定的に解釈されることを意図したものではない。例えば、本出願で使用される用語は、その分野の専門家がその用語に帰するであろう意味の関係で広く読まれるべきである。

不正確さの用語に関しては、「約」及び「およそ」という用語は、記載された測定値を含む測定値、及び記載された測定値に合理的に近い測定値も含む測定値を指すために、互換的に使用されうる。記載された測定値に合理的に近い測定値は、関連技術の当業者によって理解され容易に確認されるように、記載された測定値から合理的に小さな量だけ逸脱している。このような逸脱は、測定誤差、測定及び/又は製造装置の校正の違い、測定値の読み取り及び/又は設定における人為的エラー、他の構成要素に関連する測定値の違いを考慮した性能及び/又は構造パラメータを最適化するために行われた微調整、特定の実装シナリオ、人又は機械による対象の不正確な調整及び/又は操作などに起因することがある。関連技術の当業者がそのような合理的に小さな差異の値を容易に確認できないと判断される場合には、「約」及び「およそ」という用語は、記載された値のプラス又はマイナス１０％を意味すると理解できる。

「フィブリル」という用語は、本明細書で使用されるときに、長さと幅が実質的に互いに異なる、ポリマーなどの長尺材料片を記載する。例えば、フィブリルは、幅 (又は厚さ)が長さよりもはるかに短いか又は小さい、ストリング又は繊維片に似ていることができる。

「ノード」という用語は、本明細書で使用されるときに、少なくとも２つのフィブリルの接続点を記述し、この接続は、２つのフィブリルが永久的又は一時的に互いに接触する位置として定義されうる。幾つかの例において、ノードは、フィブリルよりも大きな体積のポリマーを、そして、ノードを通る同フィブリルの明確な継続なしにフィブリルが開始又は終了する場所を記述するために使用することもできる。幾つかの例において、ノードはフィブリルよりも幅が広いが、長さは短い。

本明細書で使用されるときに、「ノード」及び「フィブリル」は、通常、必ずではないが、接続又は相互接続されており、例えば、顕微鏡サイズを有する物体を記述するために使用されうる。「微視的な」物体は、物体又は物体の詳細が肉眼では見えないか、又は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを含むがこれらに限定されない顕微鏡、又は、適切なタイプの拡大装置の助けなしに観察することが不可能でないとしても困難であるほど実質的に小さい少なくとも１つの寸法(幅、長さ又は高さ)を有する物体として定義されうる。

様々な実施形態の説明
本開示は、固体が保持されたポリマー複合体物品、同伴によるポリマー複合体物品を形成する方法、及び、ポリマー複合体物品を使用する方法に関する。保持された固体が固体吸着性材料である実施形態において、前記物品は、供給源流から１つ以上の所望の物質を吸着しそして分離するために使用されうる。収着性ポリマー複合体物品を空気などの希薄供給流からの二酸化炭素のＤＡＣに使用すること関して説明するが、他の吸着方法及び用途に使用することができる。これらの方法としては、限定するわけではないが、他のガス供給流(例えば、燃焼排気)及び液体供給流(例えば、海水)を含む様々な投入物からの物質の吸着が挙げられる。吸着される物質は二酸化炭素に限定されない。他の吸着される物質としては、限定するわけではないが、他の気体分子(Ｎ_２、ＣＨ_４、ＣＯなど)、液体分子、溶質などを挙げることができる。特定の実施形態において、投入物は、吸着される物質を１００万分の１部（ｐｐｍ）オーダーで含む、希釈されたものであってもよい。物品は、医薬上の使用及び生物学的使用を含む、他の使用のために他の固体材料を保持することができる。

図２は、第一の複合体領域２８を含む第一の例示的なポリマー複合体物品、特に収着性ポリマー複合体物品２０を示す。第一の複合体領域２８は、第一の多孔質ポリマー２２、及び、収着性材料２４を例示的に含む、保持された固体を含む。保持された固体はまた、場合により、キャリア２６を含むこともできる。第一の複合体領域２８の各要素については以下でさらに説明する。

第一の複合体領域２８の第一の多孔質ポリマー２２は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、膨張（膨張、エキスパンデッド、延伸又は発泡）ポリエチレン（ｅＰＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又は別の適切な多孔質ポリマーのうちの１つであることができる。ナノスパン、メルトブローン、スパンボンド及び多孔質キャストフィルムなどの不織布材料は、他の様々な適切な多孔質ポリマー形態でありうることが理解されるであろう。第一の多孔質ポリマー２２は、制御された温度及び制御された延伸速度でポリマーを延伸し、ポリマーをフィブリル化させることによって膨張されうる。膨張後、第一の多孔質ポリマー２２は、複数のノード３０と、隣接するノード３０を接続する複数のフィブリル３４との微細構造を含むことができる。これらの例において、第一の多孔質ポリマー２２は、フィブリル３４とノード３０によって境界が定められた細孔３２を含む。例示的なノード及びフィブリルの微細構造は、Ｇｏｒｅの米国特許第３，９５３，５６６号明細書に記載されており、その全体を参照により本明細書に取り込む。第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２は、微細孔と考えることができる。このような微細孔は、単一の細孔サイズを有することができ、又は細孔サイズの分布を有することができる。平均細孔サイズは、特定の実施形態では０．１ミクロン～１００ミクロンの範囲であることができる。

第一の複合体領域２８の収着性材料２４は、薄いフィルムとしての投入物からの所望の物質を吸着によって表面上に保持するように構成された表面を有する基材である。収着性材料２４は、どの物質が吸着の対象となるかに基づいて変化する。様々な実施形態において、収着性材料２４は二酸化炭素収着性材料であり、限定するわけではないが、イオン交換樹脂（例えば、Ｄｏｗｅｘ（登録商標）Ｍａｒａｔｈｏｎ（登録商標）Ａ樹脂などの強塩基性アニオン交換樹脂、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ゼオライト、活性炭、アルミナ、有機金属フレームワーク、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、又は別の適切な二酸化炭素吸着性材料、例えば、乾燥剤、カーボンモレキュラーシーブ、カーボン吸着剤、グラファイト、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、アルミノリン酸塩、シリコアルミノリン酸塩、ゼオライト吸着剤、イオン交換ゼオライト、親水性ゼオライト、疎水性ゼオライト、変性ゼオライト、天然ゼオライト、フォージャサイト、クリノプチロライト、モルデナイト、金属交換シリコアルミノリン酸塩、単極性樹脂、双極性樹脂、芳香族架橋ポリスチレンマトリックス、臭素化芳香族マトリックス、メタクリル酸エステルコポリマー、黒鉛系吸着剤、炭素繊維、カーボンナノチューブ、ナノマテリアル、金属塩吸着剤、過塩素酸塩、シュウ酸塩、アルカリ土類金属粒子、ＥＴＳ、ＣＴＳ、金属酸化物、化学吸着剤、アミン、有機金属反応体、ハイドロタルサイト、シリカライト、ゼオライト系イマダゾレートフレームワーク及び 金属有機フレームワーク（ＭＯＦ）吸着性化合物及びそれらの組み合わせを挙げることができる。

収着性材料２４、２４’は、以下にさらに説明するように、コーティング、充填物、同伴粒子として、及び／又は別の適切な形態で第一の多孔質ポリマー２２中に存在することができる。図２に示される実施形態において、キャリア２６上の収着性材料２４の固体粒子は、粒子が第一の多孔質ポリマー２２のノード３０とフィブリル３４との間の細孔３２内を占めそして保持されるように第一の多孔質ポリマー２２中に同伴される。図２Ｄに示されるように、収着性材料２４'が第一の多孔質ポリマー２２のノード３０及び／又はフィブリル３４上に実質的に連続したコーティングを形成するように第一の多孔質ポリマー２２が収着性材料２４'でコーティングされることも本開示の範囲である。さらに、収着性材料２４が第一の多孔質ポリマー２２のノード３０及び／又はフィブリル３４中に組み込まれるように、第一の多孔質ポリマー２２が収着性材料２４で充填されることは本開示の範囲である。

第一の複合体領域２８の場合により存在するキャリア２６は、それが占める領域の表面積を増加させるように構成された材料であり、所望の物質の吸着に利用可能な表面積の増加を可能にできる。キャリア２６としては、メソポーラスシリカ、ポリスチレンビーズ、多孔質ポリマー床又は球体、酸化物支持体、又は、別の適切なキャリア材料を挙げることができる。キャリア２６は、硫酸カルシウム、アルミナ、活性炭、ヒュームドシリカなどの多孔質無機材料を内部に含む多孔質フィルムをさらに含むことができる。上述したように、キャリア２６は、収着性材料２４でコーティング又は機能化された高表面積粒子として第一の複合体領域２８の細孔３２内に存在することができる。収着性材料２４でコーティングされたキャリア２６の組み合わせにより、吸着に利用可能な表面積が増大する。これらの実施形態において、ノード３０及びフィブリル３４は、収着性材料２４でコーティングされても又はされなくてもよい。ノード３０及びフィブリル３４がコーティングされないときに、第一の多孔質ポリマー２２の元の疎水性は保持されうる。

収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８は、第一の側７２（例えば、図２の上側）及び第二の側７４（例えば、図２の下側）を含む。収着性ポリマー複合体物品２０は、第二の多孔質ポリマー４０を含む第二の領域３６をさらに含み、第二の領域３６は、第一の複合体領域２８の第一の側７２に隣接して配置されている。様々な実施形態において、収着性ポリマー複合体物品はまた、 第三の多孔質ポリマー４８を含む第三の領域３８を含み、第三の領域３８は、第一の複合体領域２８の第二の側７４に隣接して配置されている。このようにして、第一の複合体領域２８は、第一の側７２にある第二の領域３６と第二の側７４にある第三の領域との間に挟まれることができる。第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０は、複数のノード４２、隣接するノード４２を接続する複数のフィブリル４６、及び、それぞれのノード４２とフィブリル４６との間に各々形成された複数の細孔４４を含むことができる。同様に、第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８は、複数のノード５０、隣接するノード５０を接続する複数のフィブリル５２、及び、それぞれのノード５０とフィブリル５２との間に形成された複数の細孔５４を含むことができる。第二の多孔質ポリマー４０の細孔４４及び／又は第三の多孔質ポリマー４８の細孔５４は、上でさらに説明したように、微細孔と考えることができる。

収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び第三の領域３８は、異なるプロセスを使用して形成されうる。特定の実施形態において、第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び／又は第三の領域３８は別個の層として形成され、その後に、互いに結合されてもよい。この場合に、第一の複合体領域２８の第一の多孔質ポリマー２２、第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０及び／又は第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８は区別可能な構造であることができる。他の実施形態において、第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び／又は第三の領域３８は、一緒に形成され、その後、以下にさらに説明されるように、異なるコーティングプロセス又は表面処理を受けて、特定の領域を区別することができる。この場合に、第一の複合体領域２８の第一の多孔質ポリマー２２、第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０及び／又は第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８は連続構造又は一体構造であることができる。

収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び第三の領域３８は異なる程度の疎水性を有することができる。疎水性は、限定するわけではないが、プラズマエッチング及び微細トポグラフィー特徴部の適用を含むことができるコーティング又は表面処理の適用など、様々な方法によって変更することができる。第一の複合体領域２８は第一の疎水性を有し、第二の領域３６は第二の疎水性を有し、第三の領域３８は第三の疎水性を有することができる。第一の疎水性は、第二の疎水性及び第三の疎水性のそれぞれよりも低い。第二の疎水性は、第三の疎水性より大きいか、小さいか、又は等しくてもよい。第二の領域３６及び第三の領域３８の疎水性がより大きいことにより、それぞれの領域３６、３８を通る液体の水の浸透性を減少させ、このようにして、周囲の液体の水と第一の複合体領域２８の構成要素との間にバリアを形成することができる。これにより、液体の水によって引き起こされる可能性がある第一の複合体領域２８内の収着性材料２４、２４'の劣化が減少し、収着性ポリマー複合体物品２０の寿命及び耐久性が向上する。第一の複合体領域２８の第一の疎水性に対して第二の領域３６の疎水性が大きく、また、第三の領域３８の疎水性が大きいことは、第二の領域及び第三の領域３６、３８内に収着性材料２４、２４’が存在しないことに起因することができる。

幾つかの実施形態において、第一の複合体領域２８はコーティング（図示せず）でシールされる。特定の例において、コーティングは、上述の収着性材料２４と同様の炭素吸着性材料となるように構成される。

第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０及び第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、膨張ポリエチレン（ｅＰＥ）又は他の適切な多孔質ポリマーのうちの少なくとも１つであることができる。第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０は、第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８と同一であっても又は異なっていてもよい。さらに、第一の複合体領域２８の第一の多孔質ポリマー２２、第二の領域３６の第二の多孔質ポリマー４０及び第三の領域３８の第三の多孔質ポリマー４８は、同一であっても又は異なっていてもよい。

様々な実施形態において、第二の領域３６の厚さは、第一の複合体領域２８の厚さよりも薄く、第三の領域３８の厚さは、第一の複合体領域２８の厚さよりも薄い。収着性ポリマー複合体物品２０の全体の厚さは約０．１ｍｍ～約５．０ｍｍであることができる。特定の実施形態において、第一の複合体領域２８の厚さは、全体の厚さの大部分、例えば、全体の厚さの約７０％、約８０％、約９０％又はそれ以上を占めることができる。

第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び第三の領域３８のそれぞれの多孔質ポリマー２２、４０、４８の細孔特性は可変である。特定の実施形態において、第二の領域及び第三の領域３６、３８は、第一の複合体領域２８よりも少ない及び／又はよりも小さい細孔４４、５４を有して、第一の複合体領域２８中への所望の分子（例えば、ＣＯ_２）の透過を許容しながら、第一の複合体領域２８への望ましくない流体（例えば、水）の透過を選択的に制限することができる。対照的に、第一の複合体領域２８は、第二の領域及び第三の領域３６、３８より多くの及び／又はより大きい細孔３２を有して、吸着及び脱着のための第一の複合体領域２８を通るＣＯ_２の移動を促進することができる。

さらに、細孔特性は、異なる実施形態の間で変えることができる。細孔特性のこの変化は、収着性ポリマー複合体物品２０の全体の厚さ、ならびに第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び第三の領域３８の個々の厚さに依存しうる。

図２Ａは、図２の収着性複合体物品２０の第一の複合体領域２８の概略立面図である。この実施形態において、収着性ポリマー複合体物品２０（図２）は比較的厚く、例えば約３ｍｍであり、第一の複合体領域２８は収着性ポリマー複合体２０の全体の厚さの大部分を占める厚さＴ１を有する。収着性ポリマー複合体物品２０には、比較的大きな空隙率を保持するために、所望の量の収着性材料２４（例えば、約６０％の収着性材料２４）が装填されることができ、ここで、空隙率とは、第一の複合体領域２８の全体の体積に対する第一の複合体領域２８の空隙空間の体積の相対比である。このようにして、収着性ポリマー複合体物品２０は構造的に比較的開放的であり、収着性材料２４へのアクセス可能性が比較的高い。この実施形態では厚さＴ１であるため、ガスの拡散のために必要な距離はさらに遠くなる可能性があるが、収着性材料２４はガスにアクセス可能なままである。結果として、本明細書で説明するように、より薄い実施形態と比較して、収着性材料２４に吸着するガスの初期速度は遅くなる可能性があるが、収着性材料２４に吸着するＣＯ_２の平衡に迅速に到達することができる。

図２Ｂは、図２Ａの第一の複合体領域２８の代替実施形態であり、ここで、収着性複合体物品２０（図２）は、例えば約０．５ｍｍのメジアン厚さを有する。この実施形態において、第一の複合体領域２８は、収着性ポリマー複合体物品２０の全体の厚さの大部分を占める厚さＴ２を有する。この場合に、第一の複合体領域のポリマー２２（図２）の量が及び収着性材料２４の量が前の実施形態と比較して一定であるならば、空隙率は図２Ａの第一の複合体領域２８の空隙率よりも相対的に小さくなる。したがって、収着性ポリマー複合体物品２０は、ガスが収着性材料２４にアクセス可能であるが、図２Ａの実施形態の収着性材料２４よりは比較的アクセスしにくい多孔性を維持する。結果として、収着性材料２４に吸着するガスの初期速度は、拡散距離がより短いために、より速くなりうるが、ＣＯ_２吸着の平衡に至るまでの時間は、図２Ａの実施形態に比べて増加する。

図２Ｃは、図２Ａ及び図２Ｂの第一の複合体領域２８の代替実施形態であり、ここで、収着性ポリマー複合体物品２０（図２）は比較的薄く、例えば約０．１ｍｍである。この実施形態において、第一の複合体領域２８は、収着性ポリマー複合体物品２０の全体の厚さの大部分を占める厚さＴ３を有する。この場合に、第一の複合体領域２８のポリマー２２（図２）の量及び収着性材料２４の量が上記の２つの実施形態に対して一定であるならば、ポリマー２２及び利用可能な収着性材料２４は、収着性ポリマー複合体物品２０内でさらに凝縮される。ガスが物品２０を通過するのに必要な拡散距離は、収着性ポリマー複合体物品２０の圧縮された厚さに起因してより短いが、収着性材料２４はまた、ガスにアクセス可能性が低い。結果として、収着性材料２４へのガスの初期吸着速度は前の実施形態よりも速くなるが、システムがＣＯ_２吸着平衡に達するまでにより長い時間がかかる可能性がある。

図２に戻って参照すると、収着性ポリマー複合体２０の細孔特性は、各層内で変化しうるが、収着性ポリマー複合体物品２０の厚さ、第一の複合体領域２８の厚さ、収着性ポリマー複合体物品２０内で使用される収着性材料２４の量及びポリマー２２の量を含む様々な特性を変化させた結果として、様々な実施形態にわたっても変化しうる。このようにして、拡散長と収着性材料２４のアクセス可能性との間の関係は、収着性ポリマー複合体物品２０の機能を最大化するために変化させることができる。

第一の複合体領域２８、第二の領域３６及び第三の領域３８の疎水性、厚さ、細孔度及び他の特性を変化させる能力は、収着性ポリマー複合体物品２０の耐久性及び適合性を増加させることができる。例えば、第二の領域３６及び第三の領域３８の多孔度の増加により、第一の領域への流体の透過性が減少する一方で、二酸化炭素などの所望の分子が透過することが可能になる。さらに、比較的薄くて可撓性の収着性ポリマー複合体物品２０を使用することにより、収着性ポリマー複合体物品２０が二酸化炭素の吸着及び脱着のための異なる形態に適合することが可能になりうる。

特定の例において、収着性ポリマー複合体物品２０全体（収着性材料２４を含む第一の多孔質ポリマー２２）の引張強度は、第一の多孔質ポリマー２２単独（収着性材料２４を含まない）の強度と等しいか、又は実質的に等しい。従来の充填プロセスにおいて、第一の多孔質ポリマー２２の微細構造にどれだけの量の充填剤（この場合において、収着性材料２４）が組み込まれたかに基づいて、第一の多孔質ポリマー２２は強度を可能性がある。本開示では、これとは対照的に、第一の多孔質ポリマー２２は、収着性材料２４を導入する前に膨張させられ、これにより、第一の多孔質ポリマー２２の微細構造を弱めることなく、第一の多孔質ポリマー２２を完全に形成することができる。膨張後に添加される収着性材料２４の量は、第一の多孔質ポリマー２２の強度にほとんど又は全く影響を及ぼすことなく増加又は減少されうる。したがって、第一の多孔質ポリマー２２は、収着性材料２４の同伴後の引張強度が、収着性材料２４の添加前の第一の多孔質ポリマー２２の元の引張強度にほぼ等しいものとすることができる。このようにして、収着性ポリマー複合体物品２０中の第一の多孔質ポリマー２２とともに収着性材料２４が存在することは、第一の多孔質ポリマー２２の強度を低下させないことができる。結果として、第一の多孔質ポリマー２２の強度は制御可能であり、これにより、収着性材料２４が収着性ポリマー複合体物品２０にどれだけ同伴されるかに関係なく、収着性ポリマー複合体物品２０全体の強度が制御されうる。当該技術分野で知られているように、第一の多孔質ポリマー２２及び／又は収着性ポリマー複合体物品２０を延伸し、異なる力値での変形を測定することにより、引張強度を測定することができる。

図２の収着性ポリマー複合体物品２０は、様々な吸着方法のために使用されうる。吸着段階中に、投入物供給流（図１の供給流１１と同様）は、ＣＯ_２分子を吸着するために収着性ポリマー複合体物品２０を横切るように指向されうる。次に、脱着段階中に、収着性ポリマー複合体物品２０は、ＣＯ_２分子を脱着するために湿気スイング及び／又は温度スイングプロセスを受けることができる。上述したように、ポリマー複合体物品２０は、より一般的には第一の多孔質ポリマー２２を固体粒子と同伴させることが望ましい、吸着以外の他の用途を有することもできる。これには、多孔質ポリマーを治療薬とともに同伴するための医薬用途、又は、多孔質ポリマーを細胞と同伴するための生物学的用途を挙げることができる。

図２Ｄは図２の収着性ポリマー複合体物品の追加の立面図であり、追加の端部シール領域２１を含む。実施形態において、収着性ポリマー複合体物品２０は、収着性ポリマー複合体物品２０の構成要素を保護するためにこの端部シール領域２１を含む。例えば、収着性ポリマー複合体物品２０が生産又は製造目的など、任意の様式で切断又は分割されるならば、収着性ポリマー複合体物品２０の特性に有害である可能性のある水又は蒸気などの外部環境要素にさらされる第一の複合体領域２８、したがって、第一の複合体領域２８内の収着性材料２４、２４’を残す可能性がある。したがって、端部シール領域２１を備えた実施形態が望ましいことがある。図２Ｄに示されるように、端部シール領域２１は、第二の領域３６のポリマー４０と第三の領域３８のポリマー４８とを接続することができ、第一の複合体領域の露出したポリマー２８を少なくとも１つの側で覆うように配置される。

図２Ｄの例示の実施形態において、端部シール領域２１は、シーリング材料４７の追加層を収着性ポリマー複合体物品２０上に適用することによって形成される。シーリング材料４７は、第二の領域３６及び第三の領域３６の材料と同じであっても又は異なっていてもよい。例えば、シーリング材料４７は、ｅＰＴＦＥ（図２Ａに示すとおり）、ｅＰＥ、シリコーンエラストマー、又は第一の複合体領域２８を保護する任意の他の適切な非孔質及び／又は疎水性材料であることができる。他の実施形態において、端部シール領域２１は、第二の領域３６及び第三の領域３８を延長し、領域３６、３８を結合（例えば、挟む、接着）することによって形成されうる。この端部シーリング工程を追加すると、複合材料内に保持された収着剤を保護し、また複合材料の前方端（空中の破片及び高速衝撃による損傷が最も起こりやすい領域）を強化することにより、複合材料に利益がもたらされる。

図３は、図２の収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８を形成するための方法１００を示すフローチャートである。ブロック１０２において、方法１００はまず、第一の多孔質ポリマー２２を提供することを含む。第一の多孔質ポリマー２２は、上述したように、ｅＰＴＦＥ、ＰＴＦＥもしくはｅＰＥ又は任意の他の適切な多孔質ポリマーであることができる。

ブロック１０４において、方法１００は、場合により存在するキャリア２６を含む、固体収着性材料２４を粒子（例えば、粉末）の形態で提供することを含む。固体収着性材料２４の粒子は、約０．１μｍ～約１００μｍ、より具体的には約１μｍ～約１０μｍの平均粒子サイズを有することができる。

ブロック１０６において、方法１００は次に、固体収着性材料２４の粒子と第一の多孔質ポリマー２２とを組み合わせることを含み、収着性材料２４の粒子の一部は第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２内に配置される。湿式同伴の実施形態において、組み合わせる工程は、収着性材料２４の粒子と液体キャリア（例えば、水）とを含むスラリー（図示せず）を第一の多孔質ポリマー２２にデリバリーすることを含む。第一の多孔質ポリマー２２をスラリー中に浸漬させ、スラリーで含浸し、次いで、液体キャリアを除去して細孔３２中の収着性材料２４の粒子を残すことができる。この湿式同伴プロセスは、液体ろ過プロセスと同様であり、湿式同伴プロセスの保持される収着性材料２４は、ろ過プロセスの残留物と同様である。乾式同伴の実施形態において、組み合わせる工程は、強制空気流（例えば、正圧もしくは負圧又はそれらの組み合わせ）を使用して、乾燥粒子形態の固体収着性材料２４の粒子を第一の多孔質ポリマー２２に適用することを含む。ブロック１０６の組み合わせる工程の後に、第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２は収着性材料２４の粒子を保持することができる。結果として、第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２は収着性材料２４の粒子で充填されうる。充填量は、プロセスに関与する細孔サイズ、粒子サイズ及び圧力、及びプロセスにおける時間に基づいて変更することができる。有利なことに、ブロック１０６の湿式及び乾式同伴プロセスは両方とも、収着性材料２４の粒子の物理的及び化学的構造を保存することができる。したがって、上述のように、ブロック１０６の湿式及び乾式同伴プロセスは、薬物、治療薬及び生細胞を含む、本明細書に記載の収着性材料２４の固体粒子以外の様々な固体粒子での使用に適していることができる。

ブロック１０８において、方法１００は、第一の複合体領域２８の膨張した第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２内に収着性材料２４の粒子を固定化することをさらに含む。溶媒収縮の実施形態において、この固定化工程は、適切な溶媒（例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ））を第一の多孔質ポリマー２２と収着性材料２４の組み合わせに加えて、第一の多孔質ポリマー２２を浸し、続いて溶媒を蒸発させることを含むことができる。この溶媒の適用及び続く溶媒の蒸発は、図４Ａ及び４Ｂに関して以下に示して説明するように、フィブリル３４を収縮させるように構成され、それによって、第一の複合体領域２８の第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２を引き締め、細孔３２内に固体収着性材料２４の粒子を捕捉する。熱収縮の実施形態において、固定化工程は、固体収着性材料２４と第一の多孔質ポリマー２２との組み合わせに熱を加えることを含むことができる。熱を加えるとフィブリル３４が収縮し、それによって第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２を引き締め、細孔３２内に固体収着性材料２４の粒子を捕捉する。この加熱工程は、溶媒を蒸発させてフィブリル３４を収縮させるのに十分に高いが、収着性材料２４の損傷を避けるのに十分低い、例えば、約６０℃～約２００℃の温度で行われるべきである。溶媒収縮プロセス及び熱収縮プロセスの両方を行うことも本開示の範囲内である。固定化工程により、第一の多孔質ポリマー２２の空隙率が減少することができる。ブロック１０８の固定化工程の後に、第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２は、収着性材料２４の粒子でしっかりと充填される（例えば、塞がれる）ことができる。

さらに、様々な実施形態において、固定化工程は、固体収着性材料２４の粒子が第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２内に捕捉されるように、第二の多孔質ポリマー４０を含む第二の領域３６及び／又は第三の多孔質ポリマー４８（図２）を含む第三のコーティング領域３８などの、１つ以上のコーティング領域３８を第一の多孔質ポリマー２２上に取り付けることを含むことができる。特定の例において、多孔質ポリマー４０、４８はＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥ、ｅＰＥ又は上述のような他の適切な多孔質ポリマーである。様々な実施形態において、第二の領域３６及び／又は第三の領域３８を第一の多孔質ポリマー２２及び固体収着性材料２４上に取り付けることは、第二の領域３６及び／又は第三の領域３８を第一の複合体領域２８にラミネート化することを含むことができる。様々な実施形態において、第二の領域３６及び／又は第三の領域３８はポリマーシートの形態であることができる。第二の領域３６及び／又は第三の領域３８でコーティングすることによって固定化する概念については、図５Ａ及び５Ｂに関して以下でさらに説明する。

図４Ａは、ブロック１０８（図３）の固定化前の収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８の斜視図である。第一の複合体領域２８は、複数の細孔３２、複数のフィブリル３４及び複数のノード３０を有する第一の多孔質ポリマー２２を含む。この状態において、フィブリル３４は実質的に真っ直ぐである。複数の細孔３２のそれぞれは、細孔サイズ６０を備える。第一の領域２８の第一の多孔質ポリマー２２は、細孔３２内に位置する収着性材料２４の離散領域を含む。収着性材料２４の固体粒子及び／又はキャリア２６は細孔３２内に緩く充填されているが、まだ固定化されていなくてよい。

図４Ｂは、図３を参照して説明したブロック１０８の固定化工程後の図４Ａの収着性ポリマー複合体物品２０の第一の複合体領域２８の斜視図である。この状態において、フィブリル３４は曲がり及び／又は波打っている。複数の細孔３２のそれぞれは、ここでは、図４Ａで参照される細孔サイズ６０よりも小さい細孔サイズ６２を有する。このフィブリル３４の収縮及び細孔３２の引き締めは、第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２内にしっかりと充填されている収着性材料２４及び／又はキャリア２６の固体粒子を固定化するのに役立つ。固体粒子は吸収又は吸着することを目的としている特定の例において、そのプロセスは粒子が繰り返し膨張しそして収縮することを可能にする。曲がった又は波状のフィブリルは長さを蓄えていて、フィブリルの破損(引張破壊)を起こすことなく、サイズ又は厚さの循環的な変化を可能にする。

収着性ポリマー複合体物品２０を形成するための図３の方法１００の別の変形例は、図５Ａ及び５Ｂを参照してさらに説明する。

図５Ａは、ブロック１０６（図３）の組み合わせる工程中の収着性ポリマー複合体物品２０の一部の概略図である。収着性ポリマー複合体物品２０は、第三の領域３８が第一の複合体領域２８の下側の第二の側７４に隣接して配置され、それにより、下側の第二の側７４がシールされ、上側の第一の側７２が開放された状態で示されている。収着性材料２４は、乾燥粒子の形態で提供され、強制流２７内に同伴され、第一の多孔質ポリマー２２の開放された第一の側７２を通して導入されうる。収着性材料２４は、シールされた第二の側７４に対して、第一の多孔質ポリマー２２のノード３０とフィブリル３４との間で捕捉されることができ、それによって収着性材料２４を第一の多孔質ポリマー２２の細孔３２内に保持する。

図５Ｂは、ブロック１０８（図３）の固定化工程中の収着性ポリマー複合体物品２０の概略図である。図５Ａと同様に第三の領域３８が第一の複合体領域２８の下側の第二の側７４をシールすることに加えて、収着性ポリマー複合体２０は、第一の複合体領域２８の上部の第一の側７２をシールする第二の領域３６をさらに含み、それによって第二の領域３６と第三の領域３８との間の第一の複合体領域２８のポリマー２０内に収着性材料２４を固定化する。

例
例１
Ｂｒａｎｃａらの米国特許第５８１４４０５号明細書の教示に従って作製されたｅＰＴＦＥの延伸多孔質ポリマーシートを最初に提供した。サイズが２～６μｍのダイヤモンドダスト粒子を、７０％ ＩＰＡ ３０％ Ｈ_２Ｏ溶媒と混合した。シリンジを使用して、ダイヤモンド粒子とＩＰＡの混合物をｅＰＴＦＥシートを通して引いた。次いで、混合物をポリマーシートを通して押し戻した。このプロセスを１０回繰り返した。この場合に、粒子はｅＰＴＦＥ膜に注入又は同伴され、溶媒の乾燥中にフィブリルが収縮して粒子を保持/グリップし、その結果、粒子は遊走しなくなった。収縮量は、乾燥プロセス中の膜の拘束に基づいて変化されうる。

図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、この例で作製されたポリマーの細孔内に保持された約２μｍ～６μｍのサイズを有するダイヤモンド粒子を含む多孔質ポリマーのＳＥＭ画像である。図６Ａ～６Ｃは、それぞれのＳＥＭ画像の倍率及び目盛を示す表記とともに示されている。図６Ａは、倍率１００倍であり、目盛は画像に対して５００μｍの長さを示している（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５０μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは、１０．０ｋＶ ５．５ｍｍｘ１００ｋ ＢＳＥ―ＣＯＭＰ ０８／０７／２０２０ である。図６Ｂは、倍率１０００倍であり、目盛は画像に対して５０μｍの長さを示している（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは１０．０ｋＶ ５．５ｍｍｘ１．００ｋ ＢＳＥ－ＣＯＭＰ ０８／０７／２０２０である。図６Ｃは、倍率１０００倍であり、目盛は画像に対して５０μｍの長さを示している（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは、１０．０ｋＶ ４．８ｍｍｘ１．００ｋ ＢＳＥ―ＣＯＭＰ ０８／０７／２０２０である。図６Ｂ及び図６Ｃは、同じサンプル（図６Ａ）から撮影した高倍率ＳＥＭであり、ポリマーシートとダイヤモンド粒子はシートの細孔内に配置されて第一の領域を形成している。図６Ａ及び６Ｂは、ダイヤモンド粒子が充填及び／又は埋め込まれたｅＰＴＦＥの表面ＳＥＭ画像を示す。図６Ｃは、図６Ａ～図６Ｂに示されるダイヤモンド充填ポリマーの断面図であり、ダイヤモンド粒子はｅＰＴＦＥフィルムの厚さ全体にわたって観察可能であり、緩い粒子がフィルムの片面で観察可能である。これらの画像には、ダイヤモンド粒子９０がポリマーのフィブリル９２の間の細孔９３内に位置していることが示されている。図６Ｃにおいて、ダイヤモンド粒子９０の多くはポリマーの上面に向かって上方に引っ張られ、一部のダイヤモンド粒子９０はポリマーの下面に向かって緩く存在している。

例２
Ｂｒａｎｃａらの米国特許第５８１４４０５号明細書の教示に従って作製されたｅＰＴＦＥの延伸多孔質ポリマーシートを最初に提供した。平均サイズ約０．５μｍの酸化鉄粒子（凝集体は約２～８μｍ）を液体キャリア（水道水）に加えてスラリーを形成した。多孔質ポリマー膜をＩＰＡ溶媒で湿らせた。例１と同様に、水及び酸化鉄粒子のスラリーを膜を通して引き、続いて押し戻した。このプロセスを１０回繰り返した。この例において、サンプルを乾燥させ、次いで、約２００℃の温度にさらした。この温度上昇により、膜内の残留応力が緩和される。初期膨張特性がより高い膜は、膨張特性がより低い他の膜よりも大きく収縮しうることに留意されたい。

図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、この例で作製したポリマーの細孔内に保持された、凝集体が約２μｍ～８μｍである、サイズが＜０．５μｍの酸化鉄粒子を含む多孔質ポリマーのサンプルから撮影したＳＥＭ画像である。図７Ａ～７Ｃは、それぞれのＳＥＭ画像の倍率及び目盛を示す表記とともに示されている。図７Ｂ及び図７Ｃは、ポリマー内に位置する酸化鉄粒子９４を含むこの例の同じサンプル（図７Ａに示される）から撮影された高倍率ＳＥＭである。図７Ａは、倍率１００倍であり、目盛は画像に対して５００μｍの長さを示している（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５０μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは、１０．０ｋＶ ５．６ｍｍｘ１００ ＢＳＥ－ＣＯＭＰ ０８／０７／２０２０である。図７Ｂは、倍率１０００倍であり、目盛は画像に対して５０μｍの長さを示す（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは、１０．０ｋＶ ５．６ｍｍｘ１．００ｋ ＢＳＥ－ＣＯＭＰ ０８／０７／２０２０である。図７Ｃは、倍率１０００倍であり、目盛は画像に対して５０μｍの長さを示している（２つの連続する垂直マーカー間の距離が５μｍを表すように）。画像の下部に示されているのは、１０．０ｋＶ １０．０ｍｍｘ１．００ｋ ＳＥ＋ＢＳＥ ０８/０７/２０２０である。図７Ａ及び７Ｂは、ポリマー及び酸化鉄粒子９４を有する第一の領域を含むポリマーシートの表面のＳＥＭ画像である。図７Ｃは、図７Ａ～７Ｂに示される酸化鉄充填ポリマーの断面図であり、埋め込まれた酸化鉄粒子がｅＰＴＦＥフィルムの厚さ全体にわたって観察可能である。これらの画像には、酸化鉄粒子９４がポリマーのフィブリル９２の間の細孔９３内に位置していることが示されている。例１のより大きな粒子９０（図６Ｃ）と比較して、この例２のより小さな粒子９４（図７Ｃ）は、ｅＰＴＦＥシートを完全に引かれやすかった。

予測例３
注入プロセスを補助するためにラミネートを使用することが考えられる。上記の例１及び２のＢｒａｎｃａ膜などの膜は、片面にラミネート化された追加の膜を有することができる。この膜は非常に薄く、Ｂｒａｎｃａ膜よりもはるかに小さい、又はより緻密な微細構造を有することができる。粒子は、Ｂｒａｎｃａ膜側からの正圧又は反対側からの負圧、又はその両方を使用して、Ｂｒａｎｃａ膜側から適用される。固体粒子は微細構造に侵入し、より密な多孔質領域の界面で止まる。Ｂｒａｎｃａ膜が粒子で「いっぱい」になると、注入プロセスが終了し、キャッピング領域又は収縮プロセス、あるいはその両方が続く。この想定されるプロセスは、本開示において図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明され、この膜で使用する際に適用することができる。

Claims (23)

1. 固体収着剤及び第一の多孔質ポリマーを含む第一の領域を含む、収着性ポリマー複合体物品であって、前記第一の多孔質ポリマーは複数の細孔を含み、前記第一の領域は、前記第一の多孔質ポリマーの細孔の少なくとも一部の中に固定化された少なくとも一部の固体収着剤を有し、そして前記第一の領域は、前記第一の多孔質ポリマーを通して二酸化炭素を受け取り、前記固体収着剤上に二酸化炭素を吸着するように構成されている、収着性ポリマー複合体物品。
2. 前記固体収着剤は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、アルミナ、有機金属フレームワーク又はポリエチレンイミン（ＰＥＩ）である、請求項１記載の収着性ポリマー複合体物品。
3. 第二の多孔質ポリマーを有する第二の領域と、第三の多孔質ポリマーを有する第三の領域とをさらに含み、前記第二の領域の前記第二の多孔質ポリマー及び前記第三の領域の前記第三の多孔質ポリマーは疎水性である、請求項１記載の収着性ポリマー複合体物品。
4. 前記第一の多孔質ポリマー、前記第二の多孔質ポリマー及び前記第三の多孔質ポリマーは同じである、請求項３記載の収着性ポリマー複合体物品。
5. 前記第一の領域は厚さが５．０ｍｍ未満である、請求項１記載の収着性ポリマー複合体物品。
6. 前記第一の領域の前記第一の多孔質ポリマーは延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン又は膨張ポリエチレンである、請求項１記載の収着性ポリマー複合体物品。
7. 前記固体収着剤が前記第一の多孔質ポリマーの細孔の少なくとも一部の中に固定化された後の前記第一の多孔質ポリマーの引張強度は、前記固体収着剤が前記第一の多孔質ポリマーの細孔の少なくとも一部の中に固定化される前の前記第一の多孔質ポリマーの元の引張強度とほぼ等しいままである、請求項１記載の収着性ポリマー複合体物品。
8. 前記第二の領域は前記第一の領域の第一の側に配置され、前記第三の領域は前記第一の領域の第二の側に配置されている、請求項３記載の収着性ポリマー複合体物品。
9. 前記第二の領域及び前記第三の領域の前記第二の多孔質ポリマー及び第三の多孔質ポリマーは、それぞれ、少なくともポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン及び膨張ポリエチレンのうちの１つである、請求項３記載の収着性ポリマー複合体物品。
10. 複数の細孔を有する第一の多孔質ポリマーを提供すること、
    固体収着剤を提供すること、
    前記収着剤の少なくとも一部が前記第一の多孔質ポリマーの細孔内に配置されるように、前記収着剤と前記第一の多孔質ポリマーを組み合わせること、及び、
    前記第一の多孔質ポリマーの細孔内に前記固体収着剤を固定化すること、
    の工程を含む、固体収着剤と第一の多孔質ポリマーとを組み合わせる方法。
11. 前記収着剤と前記多孔質ポリマーとを組み合わせる工程は、前記第一の多孔質ポリマーに対して前記収着剤を含むスラリーをデリバリーすることを含む、請求項１０記載の方法。
12. 前記スラリーはキャリアをさらに含む、請求項１１記載の方法。
13. 前記収着剤と前記第一の多孔質ポリマーとを組み合わせる工程は、強制空気流下で前記収着剤を乾燥粒子の形態で前記第一の多孔質ポリマーに適用することを含む、請求項１０記載の方法。
14. 前記固体収着剤を固定化する工程は、
    前記第一の多孔質ポリマーと前記収着剤との組み合わせに溶媒を適用すること、及び、
    前記溶媒を蒸発させること、
    の工程をさらに含む、請求項１０記載の方法。
15. 前記蒸発させる工程は、前記第一の多孔質ポリマーの複数の細孔の細孔サイズを収縮させる、請求項１４記載の方法。
16. 前記固定化する工程は、前記第一の多孔質ポリマー及び前記収着剤に熱を加えることを含む、請求項１０記載の方法。
17. 前記第一の多孔質ポリマー及び前記収着剤に熱を加えることは、前記第一の多孔質ポリマーの複数の細孔の細孔サイズを収縮させる、請求項１６記載の方法。
18. 前記固定化する工程は、収着性材料を有する前記第一の多孔質ポリマーに第二の領域を取り付けることをさらに含む、請求項１０記載の方法。
19. 前記取り付けのプロセスは、前記収着性材料を有する前記第一の多孔質ポリマーに前記第二の領域をラミネート化することを含む、請求項１８記載の方法。
20. 複数のノードと、隣接するノードを接続する複数のフィブリルと、前記ノードと前記フィブリルによって画定される複数の細孔とを含む第一の多孔質ポリマー、及び、
    第一の状態で前記細孔内に保持され、そして第二の状態で前記細孔内に固定されている、複数の固体粒子、
    を含み、
    前記第一の多孔質ポリマーは、
    前記フィブリルが実質的に真っ直ぐである前記第一の状態、及び、
    前記フィブリルが実質的に波状であり又は屈曲しており、前記細孔が前記第一の状態よりも小さいサイズである前記第二の状態、
    を有する、同伴ポリマー複合体物品。
21. 前記複数の固体粒子は、
    キャリア、及び、
    前記キャリアを覆っている収着性材料、
    を含む、請求項２０記載の同伴ポリマー複合体物品。
22. 前記固体粒子は、約０．１μｍ～約１００μｍの平均粒子サイズを有する、請求項２０記載の同伴ポリマー複合体物品。
23. 第二の多孔質ポリマー領域、
    第三の多孔質ポリマー領域、及び、
    前記第二の多孔質ポリマー領域と第三の多孔質ポリマー領域との間に延在している端部シール領域、
    をさらに含み、
    前記第一の多孔質ポリマーは前記第二の多孔質ポリマー領域及び前記第三の多孔質ポリマー領域の間に挟まれており、
    前記第二の多孔質ポリマー領域、前記第三の多孔質ポリマー領域及び端部シール領域は協働して、前記第一の多孔質ポリマー内の前記固体粒子を保護する、請求項２０記載の同伴ポリマー複合体物品。

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