TW202337823A - Co2固定化陶瓷、及co2固定化物之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的CO 2固定化陶瓷含有以γ-2CaO．SiO 2(γ-C 2S)構成之γ結晶相、與2CaO．Al 2O 3．SiO 2(C 2AS)。

Description

CO2固定化陶瓷、及CO2固定化物之製造方法
本發明係關於CO 2固定化陶瓷、及CO 2固定化物之製造方法。
作為為了減少溫室氣體的對策，在製造時強制地吸收CO 2或者使CO 2碳酸化而得之混凝土製品(以下，稱為CO 2吸收混凝土)已一部分被實用化。為CCUS技術(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage的簡稱，二氧化碳回收/儲存技術)的一種之CO 2吸收混凝土，在2019年日本經濟產業省所發表之「碳循環技術路線圖」中亦被提及，正在進行為了普及擴大之技術開發。
專利文獻1中，揭示混凝土的製造時強制地吸收CO 2或者使CO 2碳酸化之方法。具體而言，揭示二氧化碳的固定化方法，其含有使含二氧化碳的氣體與水泥質硬化體接觸，使含二氧化碳的氣體所含之二氧化碳固定化於上述水泥質硬化體之接觸步驟。 此外，專利文獻1的水泥質硬化體，係藉由將混合早強波特蘭水泥與水而成之水泥漿填充於模具並進行水固化而得(專利文獻1的0019段)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2020-15659號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明目的在於提供藉由碳酸化而能夠使CO 2固定化之CO 2固定化陶瓷、及使用其之CO 2固定化物之製造方法。 [解決課題之方式]
本案發明人發現藉由使用含有γ-2CaO．SiO 2及2CaO．Al 2O 3．SiO 2之陶瓷，能夠實現藉由碳酸化而能夠使CO 2固定化之CO 2固定化陶瓷，而完成本發明。
根據本發明的一態樣，提供以下的CO 2固定化陶瓷、及CO 2固定化物之製造方法。 1.一種CO 2固定化陶瓷，其含有以γ-2CaO．SiO 2(γ-C 2S)構成之γ結晶相、與2CaO．Al 2O 3．SiO 2(C 2AS)。 2.如1.記載之CO 2固定化陶瓷，其含有玻璃相及/或CaO．2Al 2O 3(CA 2)。 3.如1.或2.記載之CO 2固定化陶瓷，其中在100質量%的該CO 2固定化陶瓷中，前述γ-C 2S的含量為30質量%以上98質量%以下。 4.如1.至3.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷，其中相對於100質量%的前述γ-C 2S，前述C 2AS的含量為0.5質量%以上50質量%以下。 5.如1.至4.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷，其含有存在於前述γ結晶相中之異相，前述異相中含有前述C 2AS。 6.如5.記載之CO 2固定化陶瓷，其中前述γ結晶相中不含Al 2O 3。 7.如1.至6.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷，其含有以β-2CaO．SiO 2(β-C 2S)構成之β結晶相。 8.如7.記載之CO 2固定化陶瓷，其中前述β結晶相中含有Al 2O 3。 9.如7.或8.記載之CO 2固定化陶瓷，其中相對於100質量%的前述γ-C 2S，前述β-C 2S的含量為1.0質量%以上50%質量%以下。 10.如1.至9.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷，其含有雙醣類。 11.如10.記載之CO 2固定化陶瓷，其中100質量份的該CO 2固定化陶瓷中，前述雙醣類的含量為0.5質量份以上10質量份以下。 12.如10.或11.記載之CO 2固定化陶瓷，其中前述雙醣類含有海藻糖。 13.如1.至12.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷，其係粉末狀。
14.一種CO 2固定化物之製造方法，其含有以未達75℃及/或50%RH以上的條件，進行如1.至13.中任一項記載之CO 2固定化陶瓷的碳酸化處理之步驟。 [發明之效果]
根據本發明，提供CO 2固定化能力優異的CO 2固定化陶瓷、及使用其之CO 2固定化物之製造方法。
針對本實施形態的CO 2固定化陶瓷說明概要。
本實施形態的CO 2固定化陶瓷，含有以γ-2CaO．SiO 2(以下，有時縮寫為γ-C 2S)構成之γ結晶相、與2CaO．Al 2O 3．SiO 2(以下，有時縮寫為C 2AS)。
根據本案發明人的見解，確認了藉由使用含有γ-C 2S及C 2AS之CO 2固定化陶瓷，能夠在較短的時間內固定CO 2。 詳細的機制尚未確定，但通常對γ-C 2S等與CO 2的反應性良好的粉體施予碳酸化固化時，會成為塊狀而阻礙CO 2的侵入，反應會停滯。另一方面，認為藉由適度地存在為安定相之C 2AS，不會過度地成為緻密的塊而CO 2會侵入至內部而反應會進行。
根據本實施形態，能夠提供藉由碳酸化而可固定CO 2的CO 2固定化陶瓷。 根據本實施形態的CO 2固定化陶瓷，可藉由未達75℃及/或50%RH以上等較低溫及/或較高濕度的條件的碳酸化處理促進CO 2固定。
本實施形態的CO 2固定化陶瓷，例如作為吸附由工業設施、發電設施、或者包含汽車之運輸車輛等所排出之CO 2氣體之捕集材料、將工廠內的廢熱、發電量依天氣而變動之可再生能源予以蓄熱之化學蓄熱材料、吸收呼氣中的CO 2而可進行利用醫療機器所進行之安全的麻醉、正確的檢查之CO 2吸收劑，可使用於各種用途。又，CO 2固定化陶瓷，亦能夠作為水泥添加材料(混合材料)使用。
[CO 2固定化物之製造方法] 本實施形態的CO 2固定化物之製造方法的一例，含有對CO 2固定化陶瓷，進行75℃以下及/或50%RH以上的碳酸化處理之步驟。 碳酸化處理的方法，未特別限定，可列舉例如：在含CO 2的氣體環境中，以成為規定的溫度及濕度條件的方式，進行適當加熱及/或加濕(加水)等來處理之方法等。
碳酸化處理的溫度，例如較佳為5℃以上且未達75℃，更佳為5℃以上50℃以下。 又，碳酸化處理的相對濕度，較佳為50%RH以上100%RH以下，更佳為80%RH以上100%RH以下。
就上述含CO 2的氣體而言，能夠使用由水泥工廠及燃煤發電廠所產生之廢氣、塗裝工廠中之排氣處理所產生之廢氣等。含CO 2的氣體中的CO 2的比例，較佳為5體積%以上，較佳為10體積%以上，進一步較佳為15體積%以上。 又，含CO 2的氣體中，可含有水分(水蒸氣)。
本實施形態的CO 2固定化陶瓷，不僅能夠有效地固定大氣中的CO 2，還能夠作為混凝土材料進一步有效利用。即，CO 2固定化物，例如亦能夠作為水泥添加材料(混合材料)使用，亦能夠直接作為砂漿、混凝土用的骨材、路基材料、路堤材料、回填材料等材料使用。又，CO 2固定化物，能夠作為塗料/印墨、橡膠用的填料增量材料使用。
以下，針對本實施形態的CO 2固定化陶瓷進行詳細敘述。
CO 2固定化陶瓷，含有含γ-C 2S及C 2AS之無機煅燒物。無機煅燒物，意指將無機原料加熱煅燒所得之具有規定形狀之成形物或者粉末物。
又，CO 2固定化陶瓷，可構成為粉末狀。 例如，藉由因應無機原料所含之Al 2O 3的含量，適當地控制CaO/SiO 2莫耳比，能夠實現全體經粉末化之CO 2固定化陶瓷。
又，CO 2固定化陶瓷，不僅是無機煅燒物等無機物，亦可含有後述雙醣類等有機物。含有有機物之CO 2固定化陶瓷，例如可將粉末狀的無機煅燒體與雙醣類混合而得。
γ-C 2S，已知有α型、β型、γ型等結晶型。此等係結晶結構、密度互相不同。其中，為γ型之γ-C 2S，會發揮抑制中性化的效果。藉由施予強制碳酸化，利用γ-C 2S，可提高水泥硬化物之緻密化。
γ-C 2S，構成CO 2固定化陶瓷的γ結晶相。γ結晶相，可作為無機母材包含在CO 2固定化陶瓷中。
γ-C 2S的含量的下限，在100質量份的CO 2固定化陶瓷中，例如為30質量份以上，較佳為35質量份以上，更佳為40質量份以上。 另一方面，γ-C 2S的含量的上限，在100質量份的CO 2固定化陶瓷中，例如為98質量份以下，較佳為95質量份以下，更佳為93質量份以下。 藉由設為這樣的範圍內，能夠使碳酸化率提升。
CO 2固定化陶瓷，可含有存在於γ結晶相中之異相。
異相，係在針對CO 2固定化陶瓷的斷裂面的SEM圖像的至少一者中，存在於由γ-C 2S構成之γ結晶相所構成之結晶體的結晶粒的內部、或者沿著結晶粒的界面存在。 SEM圖像中，結晶粒中可包含一種或二種以上的異相。
CO 2固定化陶瓷，較佳為含有C 2AS作為構成異相之成分。藉此，能夠使碳酸化率進一步提升。 此外，異相中，可不可避免地存在C 2AS以外的成分。
C 2AS的含量的下限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為0.5質量%以上，較佳為1.0質量%以上，更佳為2.0質量%以上。藉此，能夠在短時間內固定CO 2。 另一方面，C 2AS的含量的上限，相對於100質量%的γ-C­ 2S，例如為50質量%以下，較佳為40質量%以下，更佳為30質量%以下。藉此，能夠避免碳酸化率的過度降低。
本實施形態中，藉由適當地選擇例如CO 2固定化陶瓷中所含之各成分的種類、摻合量、CO 2固定化陶瓷的製備方法等，可控制上述異相的存在、構成異相之成分的含量。此等之中，作為用以使上述異相的存在、構成異相之成分的含量成為期望的狀態的要素，可列舉例如：使用含有CaO原料、SiO 2原料、Al 2O 3原料之原料混合物、使用以高純度鋁質磚內襯了爐內之旋轉窯、及/或在窯內部的磚表面塗布規定濃度的氧化鋁砂漿、適當地調整煅燒溫度、乾式粉碎、造粒尺寸的條件等。
CO 2固定化陶瓷中的各礦物組成物的含量，能夠以一般的分析方法來確認。例如，對經粉碎之試樣以粉末X射線繞射法確認生成礦物組成，同時利用裏特沃爾德法分析數據，能夠定量礦物組成。又，亦能夠基於化學成分與粉末X射線繞射的鑑定結果，藉由計算來求得礦物組成量。
CO 2固定化陶瓷，以γ結晶相中不含Al 2O 3的方式構成亦可。藉此，能夠提升碳酸化率。
CO 2固定化陶瓷，以含有以β-2CaO．SiO 2(以下，有時縮寫為β-C 2S)構成之β結晶相的方式構成亦可。
β-C 2S的含量的下限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為1.0質量%以上，較佳為2.0質量%以上，更佳為3.0質量%以上。藉此，能夠在短時間內固定CO 2。 另一方面，β-C 2S的含量的上限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為50質量%以下，較佳為30質量%以下，更佳為20質量%以下。藉此，能夠避免進行水合反應而成為緻密的塊所致之碳酸化率的降低。
含有β-C 2S之CO 2固定化陶瓷，以β結晶相中含有Al 2O 3的方式構成亦可。
CO 2固定化陶瓷，可含有玻璃相及/或CaO．2Al 2O 3(以下，有時縮寫為CA 2)。
玻璃相的含量的下限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為20質量%以上，較佳為30質量%以上，更佳為40質量%以上。藉此，能夠實現全體經粉末化之CO 2固定化陶瓷。 另一方面，玻璃相的含量的上限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為120質量%以下，較佳為100質量%以下，更佳為90質量%以下。藉此，能夠實現全體經粉末化之CO 2固定化陶瓷。
CA 2的含量的下限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為0.01質量%以上，較佳為0.05質量%以上，更佳為0.1質量%以上。藉此，能夠實現全體經粉末化之CO 2固定化陶瓷。 另一方面，CA 2的含量的上限，相對於100質量%的γ-C 2S，例如為20質量%以下，較佳為18質量%以下，更佳為15質量%以下。藉此，能夠實現全體經粉末化之CO 2固定化陶瓷。
CO 2固定化陶瓷的含水率，例如較佳為10質量%以下，更佳為0.01~10質量%。藉此，變得可適度地保持CO 2固定化陶瓷表面與含CO 2的氣體的接觸。
含水率，能夠由乾燥前的試樣的質量與在105℃加熱乾燥後的質量差來求得。又，CO 2固定化陶瓷的含水率能夠藉由在105℃加熱乾燥後加入適當量的水並進行攪拌來調整。
CO 2固定化陶瓷的平均粒徑，例如較佳為1~100μm，更佳為1~70μm。藉由平均粒徑為1~70μm，會促進Ca對粒子表面水的溶出，能夠促進碳酸化反應。平均粒徑能夠藉由雷射繞射/散射式粒度分布測定裝置進行測定來求得。
又，CO 2固定化陶瓷的布萊恩比表面積，例如較佳為1,000~10,000cm 2/g，更佳為2,500~10,000cm 2/g。藉由比表面積為2,500~10,000cm 2/g，粒子與粒子表面水的接觸面積會增加，促進Ca的溶出，藉此能夠促進碳酸化反應。 布萊恩比表面積，能夠藉由JIS R 5201所記載之布萊恩空氣穿透裝置進行測定來求得。
本說明書中，所謂CO 2的固定化，係指材料被碳酸化，而CO 2與材料形成碳酸化合物。 本實施形態中，若CO 2固定化陶瓷與CO 2接觸，則因碳酸化而形成碳酸化合物，藉此，能夠在CO 2固定化陶瓷的內部及/或表面形成(固定)該碳酸化合物。將CO 2以碳酸化合物之形式被固定於CO 2固定化陶瓷而成者，定義為CO 2固定化物。
又，這樣的CO 2固定化陶瓷的碳酸化，能夠藉由規定的碳酸化處理來促進。 就該碳酸化處理而言，能夠採用較低溫及/或較高濕度的條件，例如，可採用未達75℃及/或50%RH以上的條件。不僅是高溫，藉由較低溫條件下的碳酸化處理，亦可將CO 2固定於本實施形態的CO 2固定化陶瓷。
本說明書中，碳酸化率，係CO 2固定化陶瓷中的CaO成分相對於理論上進行固定化之CO 2的比例。碳酸化率，能夠由下述式算出。
式(1)：碳酸化率=(ΔM×56.08)/(M×wCaO×44.01) 上述式(1)中，ΔM表示碳酸化所致之增加質量[g]，M表示碳酸化前的CO 2固定化陶瓷的質量[g]，wCaO表示碳酸化前的CO 2固定化陶瓷中的CaO[wt%]。 上述式(1)中，所謂碳酸化所致之增加質量，係指從碳酸化後的樣品重量減去碳酸化前的樣品重量所得之質量。碳酸化前的CO 2固定化陶瓷中的CaO，能夠藉由螢光X射線分析來測定。
針對CO 2固定化陶瓷之製造方法進行說明。
CO 2固定化陶瓷之製造方法的一例，含有將含有CaO原料、SiO 2原料、Al 2O 3原料之原料混合物，例如藉由窯進行煅燒之步驟。
作為CaO原料，可使用作為工業原料所市售者，例如可含有選自由石灰石、煤灰、生石灰、熟石灰、及乙炔廢料構成之群組中的一種或二種以上。其中，可使用熟石灰、副產品熟石灰。
作為SiO 2原料，可使用作為工業原料所市售者，可列舉例如：矽石、矽砂、石英、矽藻土等。可單獨使用此等亦可組合2種以上來使用。此外，若CaO原料、Al 2O 3原料中含有必要量的SiO 2，則亦可不使用此等。 例如，使用含有SiO 2之煤灰作為CaO原料時，亦可不添加上述的SiO 2。
此處，煤灰(飛灰等)，係指例如由火力發電廠的鍋爐所排出之煤燃燒灰等使煤燃燒所得之燃燒灰的總稱。作為煤灰，例如為由燃煤發電廠所產生之灰，可使用因粉煤燃燒而生成，從燃燒鍋爐的燃燒氣體通過空氣預熱器、或節碳器等時所落下採取之煤灰、電集塵器所收集之煤灰、以及落下至燃燒鍋爐的爐底之煤灰等。
作為Al 2O 3原料，可使用作為工業原料所市售者，例如可含有選自由鋁礬土、氫氧化鋁、及鋁渣灰構成之群組中的一種或二種以上。鋁渣灰可將氫氧化鋁作為主體。其中，可使用鋁礬土。
以煅燒後成為規定的礦物組成比例的方式調合此等原料並予以混合粉碎，以得到原料混合物。
混合粉碎的方法，未特別限定，能夠適用乾式粉碎法或濕式粉碎法，濕式粉碎法時，之後為了進行造粒而必須施予脫水處理。又，原料使用生石灰時，期望以乾式來進行 又，藉由調整原料的進料比例，能夠控制CO 2固定化陶瓷中的γ-C 2S/C 2AS比。
可在煅燒前將原料混合物予以造粒。造粒物，係調整為適當的尺寸，例如可作成0.5至3.0cm。
煅燒溫度，例如可為1,200℃~1,600℃，較佳為1,300℃~1,550℃，更佳為1,400℃~1,450℃。
煅燒能夠使用旋轉窯等窯。 例如可使用以Al 2O 3含量以質量換算為99%以上的高純度氧化鋁質磚構成煅燒帶的磚之旋轉窯、及/或可在煅燒前在旋轉窯的煅燒帶的磚內部表面，塗布經調整為適當的濃度之氧化鋁砂漿。
CO 2固定化陶瓷，亦能以煅燒無機原料而成之無機煅燒物(熟料)的形式得到，亦能將該熟料粉碎，以粉末狀的無機煅燒物的形式得到。
CO 2固定化陶瓷，除了含有γ-C 2S及C 2AS等上述的無機成分之無機煅燒物之外，亦可含有雙醣類作為其他有機成分。藉由含有雙醣類，會進一步與溶出至無機煅燒物的表面水之Ca形成螯合物，能夠促進進一步的溶出。
CO 2固定化陶瓷，例如較佳為含有選自由海藻糖、麥芽糖、及蔗糖構成之群組中的一種或二種以上的雙醣類。其中，更佳為含有碳酸化反應的促進效果高的海藻糖。
考量碳酸化反應的促進效果的觀點，CO 2固定化陶瓷，較佳為相對於100質量份的CO 2固定化陶瓷含有0.5~10質量份的雙醣類，更佳為含有5~10質量份。又，為了得到充分的碳酸化促進效果，雙醣類中的海藻糖的含量，在100質量%的雙醣類中，較佳為90質量%以上，更佳為95質量%以上。
以上，針對本發明的實施形態進行了敘述，但此等為本發明的例示，能夠採用上述以外各式各樣的構成。又，本發明未限定於上述的實施形態，能夠達成本發明的目的之範圍內的變形、改良等係包含在本發明中。 [實施例]
以下，針對本發明，參照實施例來詳細地說明，但本發明完全不被此等實施例的記載所限定。
＜CO 2固定化陶瓷的製作＞ (使用原料) ．副產品熟石灰：使碳化鈣與水反應以產生乙炔後所副產之熟石灰。SiO 2為0.8質量%，Al 2O 3為0.6質量%，Fe 2O 3為0.3質量%，CaO為68.5質量%，MgO為0.02質量%，Na 2O為0.01質量%，K 2O為0.01質量%，SO 3為0.5質量%。燒失量(L.O.I.)為24.1質量%。
．矽石：矽石微粉，SiO 2為99.3質量%，Al 2O 3為0.01質量%，Fe 2O 3為0.0質量%，CaO為0.0質量%，MgO為0.04質量%，Na 2O為0.02質量%，K 2O為0.3質量%，SO 3為0.04質量%。燒失量(L.O.I.)為0.6質量%。
．氧化鋁：Al 2O 3為99.03質量%，SiO 2為0.14質量%，Fe 2O 3＜0.01質量%，CaO＜0.01質量%，TiO 2為0.06質量%，燒失量(L.O.I.)為0.82質量%。
[實驗例1] (固定化陶瓷A) 作為含有CaO、SiO 2之原料，以成為表1所示之CaO/SiO 2莫耳比的方式摻合上述副產品熟石灰及矽石，以乾式進行混合粉碎以得到混合原料。將所得之混合原料予以造粒，製作直徑為約1cm~2.5cm的造粒物。 將所得之造粒物，投入煅燒帶的磚以高純度氧化鋁質磚(Al 2O 3含量以質量換算為99%以上)所構成之旋轉窯中，在烘烤溫度1,400℃進行煅燒，在冷卻至室溫之過程中合成經粉化之熟料。將所得之熟料粉末物作為CO 2固定化陶瓷A使用。 此外，有時將CO 2固定化陶瓷簡單縮寫為「固定化陶瓷」。
(固定化陶瓷B、C) 除了使用上述氧化鋁代替矽石，採用表1所示之CaO/SiO 2莫耳比、Al 2O 3含量以外，與固定化陶瓷A相同地進行，合成成為表1所示之礦物比例之熟料粉末物，作為CO 2固定化陶瓷B、C使用。
(固定化陶瓷D) 以CaO/SiO 2的莫耳比成為2.0的方式混合純度99.0質量%以上的碳酸鈣系粉末、與純度99.0質量%以上的氧化矽系的粉末，在1,400℃熱處理2小時，在電爐內慢慢冷卻，合成γ-C 2S粉末。將所得之γ-C 2S粉末作為CO 2固定化陶瓷D使用。 此處所得之γ-C 2S粉末中，C 2AS及C 12A 7未固溶而未含有。
使用所得之SEM圖像與能量散射型X射線分析裝置(EDS)進行元素面分析，結果確認了在固定化陶瓷A~C中，C 2AS存在於γ-C 2S構成之γ結晶相中，該γ結晶相中不含Al 2O 3。又，固定化陶瓷A~C的CO 2固定化陶瓷中，確認到β-C 2S，確認了β-C 2S構成之β結晶相中含有Al 2O 3。 又，針對所得之固定化陶瓷A~C的熟料粉末的斷裂面，使用SEM進行觀察，結果確認了C 2AS存在於γ-C 2S構成之γ結晶相中。 圖1表示固定化陶瓷A的熟料的斷裂面之SEM圖像，圖2表示固定化陶瓷B的熟料的斷裂面之SEM圖像。圖1、2中，箭頭A(白色區域)表示C 2AS，箭頭B(灰色區域)表示γ-C 2S。
[碳酸化率的計算] 在塑膠杯中，分別放入25g的所得之固定化陶瓷A~D，在恆溫恆濕室內，以20℃、80%RH、CO 2濃度20體積%的條件進行碳酸化處理。 以表1所示之各規定時間(1天、3天、7天)使其碳酸化後，在105℃，測定經乾燥24小時之試樣的質量，由碳酸化處理前後之質量變化，基於下述式(1)算出碳酸化率。將結果示於表1。 式(1)：碳酸化率=(ΔM×56.08)/(M×wCaO×44.01) 上述式(1)中，ΔM表示碳酸化處理所致之增加質量[g]，M表示碳酸化前的固定化陶瓷的質量[g]，wCaO表示碳酸化前的固定化陶瓷中的CaO的含量[wt%]。碳酸化處理所致之增加質量，係設為從碳酸化處理後的樣品重量減去碳酸化處理前的樣品重量所得之質量。碳酸化處理前的CO 2固定化陶瓷中的CaO的含量，係藉由螢光X射線分析來測定。
[表1]
表1中，γ-C 2S表示γ-2CaO．SiO 2，β-C 2S表示β-2CaO．SiO 2，C 2AS表示2CaO．Al 2O 3．SiO 2。 表1中，礦物組成的比例，係基於使用螢光X射線所定量之化學組成的結果、與利用粉末X射線繞射所進行之鑑定結果來算出。
[實驗例2] 相對於100質量份的CO 2固定化陶瓷A，以成為表2所示之規定的比例的方式添加各種助劑並混合，得到CO 2固定化陶瓷E。 針對所得之CO 2固定化陶瓷E，與上述實驗例1相同地進行碳酸化處理，算出碳酸化率。將結果示於表2。
[表2]
[實驗例3] 使用CO 2固定化陶瓷A，並將恆溫恆濕室內的碳酸化處理的條件變更為表3所示之條件，除此以外，與實驗例1相同地進行碳酸化處理，算出碳酸化率。將結果示於表3。
[表3]
由表1的結果，得知與比較例1相比，實施例1~3的CO 2固定化陶瓷得到高碳酸化率。 由表2的結果，添加了雙醣類時碳酸化的效果大。尤其是添加了海藻糖時碳酸化的效果變得更大。 由表3的結果，藉由將碳酸化設為75℃以下及/或50%RH以上可得到良好的碳酸化率。
使用實施例1~3的CO 2固定化陶瓷，以較低溫及/或較高濕度的條件進行碳酸化處理，藉此可得到CO 2經固定化之CO 2固定化物。 這樣的CO 2固定化物，亦能夠在土木/建築領域等作為例如水泥添加材料使用，能夠直接作為砂漿、混凝土用的骨材、路基材料、路堤材料、回填材料等材料使用，且能夠作為塗料/印墨、橡膠用的填料增量材料有效地使用。
本申請案係主張以2022年2月10日所提申之日本申請特願2022-019300號為基礎之優先權，將其揭示的全部內容併入於此。
A:C 2AS B:γ-C 2S
[圖1]固定化陶瓷A的SEM圖像。 [圖2]固定化陶瓷B的SEM圖像。
A:C2AS
B:γ-CsS

Claims (14)

  1. 一種CO 2固定化陶瓷，其含有以γ-2CaO．SiO 2(γ-C 2S)構成之γ結晶相、與2CaO．Al 2O 3．SiO 2(C 2AS)。
  2. 如請求項1之CO 2固定化陶瓷，其含有玻璃相及/或CaO．2Al 2O 3(CA 2)。
  3. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其中在100質量%的該CO 2固定化陶瓷中，該γ-C 2S的含量為30質量%以上98質量%以下。
  4. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其中相對於100質量%的該γ-C 2S，該C 2AS的含量為0.5質量%以上50質量%以下。
  5. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其含有存在於該γ結晶相中之異相，該異相中含有該C 2AS。
  6. 如請求項5之CO 2固定化陶瓷，其中該γ結晶相中不含Al 2O 3。
  7. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其含有以β-2CaO．SiO 2(β-C 2S)構成之β結晶相。
  8. 如請求項7之CO 2固定化陶瓷，其中該β結晶相中含有Al 2O 3。
  9. 如請求項7之CO 2固定化陶瓷，其中相對於100質量%的該γ-C 2S，該β-C 2S的含量為1.0質量%以上50%質量%以下。
  10. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其含有雙醣類。
  11. 如請求項10之CO 2固定化陶瓷，其中100質量份的該CO 2固定化陶瓷中，該雙醣類的含量為0.5質量份以上10質量份以下。
  12. 如請求項10之CO 2固定化陶瓷，其中該雙醣類含有海藻糖。
  13. 如請求項1或2之CO 2固定化陶瓷，其係粉末狀。
  14. 一種CO 2固定化物之製造方法，其含有以未達75℃及/或50%RH以上的條件，進行如請求項1至13中任一項之CO 2固定化陶瓷的碳酸化處理之步驟。
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