Flexible MOFが示すゲート吸着挙動を活用したCO2吸着分離プロセスの検討

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タイトル別名
  • CO2 Adsorption Separation Processes Using Flexible Metal–Organic Frameworks Exhibiting Gate Opening Behavior
  • Flexible MOF ガ シメス ゲート キュウチャク キョドウ オ カツヨウ シタ CO ₂ キュウチャク ブンリ プロセス ノ ケントウ

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抄録

カーボンニュートラルの実現に向けてCO2排出量の削減や再生可能エネルギーの活用が進んでいるが，これらの取り組みだけでは限界があり，CO2回収技術の開発が必須とされている。そのため吸収・膜・吸着の各分野で研究開発が白熱しているが，特に吸着分野においては骨格構造に柔軟性を有する金属有機構造体（Flexible MOF）が注目を集めている。Flexible MOFはある閾値の圧力において構造変形を伴うステップ状の吸着挙動（ゲート吸着）を示す。このステップ状の吸着量増減からは吸着成分の脱着回収が容易であり，かつ，転移の閾圧はガス種に依存することからガス選択性も高い。さらには，構造転移熱によって吸着熱を一部相殺する「自己熱補償能」により，温度非制御下で操作される圧力スイング吸着（PSA）プロセスにおいても，温度上昇による吸着性能低下を最小限に留めることができる。従来材にはないこれらの特性が相乗的に作用することで，既往の吸着分離を凌駕する革新的なプロセスとなることが期待されている。本解説では，Flexible MOFの一種であるELM-11を対象とした筆者らの研究成果に基づき，Flexible MOFを用いたCO2吸着分離プロセスの可能性について紹介する。

収録刊行物

  • ゼオライト

    ゼオライト 40 (3), 109-116, 2023-07-15

    一般社団法人日本ゼオライト学会

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