京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス) iCeMS

北川進教授、松田亮太郎特定准教授、佐藤弘志助教ら、一酸化炭素を高効率に分離・回収する新材料を開発:排ガスを有効利用する新材料

2013年12月13日

 京都大学(総長:松本紘)の北川進物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス)拠点長・ 教授、松田亮太郎特定准教授、佐藤弘志助教らの研究グループは、混合ガスの中から一酸化炭素(CO)を高選択的に分離・回収できる多孔性材料の開発に成功しました。

 COは一般的には毒性のガスとして知られており、炭素を含む物質が不完全燃焼する際やメタンから水素を取り出すプロセスの際に発生します。一方、産業界においては樹脂等、有用な化成品を得るために必要な非常に重要な原料です。COを含む混合ガスから効率よくCOを分離・回収できれば、これまで利用できなかった排ガスを新たな資源として利用できるだけでなく、二酸化炭素排出量削減につながる可能性があります。

 今回の研究では、COを捕捉可能なナノ細孔物質を開発し、混合ガスからCOを効率よく分離し、簡単に回収することに成功しました。またその仕組みを大型放射光施設SPring-8の高輝度放射光を用いて、詳細に検討しました。その結果、今回開発した物質がナノメートルサイズの孔の形・大 きさを変えながら、COを効率的に取り込んでいる様子を直接観測することに成功しました。

 本成果により、これまで不可能であった工業生産ラインや自動車からの排ガスに含まれるCOの効率的分離による資源化や、シェールガス 等から発生したCOガスの精製などを通じて社会に大きなインパクトを与えることが期待されます。

 本研究は科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業(ERATO)および日本学術振興会(JSPS)科学研究費助成事業(特別推進研究)によって推進され、京都大学、高輝度光科学研究センター、理化学研究所、東北大学と共同で行われたものです。

 本成果はアメリカ東部時間2013年12月12日(木)に米国科学誌「Science」のオンライン速報版(Science Express)にて公開されました。


文献情報

Extenal LinkSelf-Accelerating CO Sorption in a Soft Nanoporous Crystal
Hiroshi Sato1,2, Wataru Kosaka1,2, Ryotaro Matsuda1,2*, Akihiro Hori2, Yuh Hijikata3, Rodion V. Belosludov4, Shigeyoshi Sakaki3, Masaki Takata2,5, Susumu Kitagawa1,2,6*

Science | Published Online 12 December 2013 | DOI: 10.1126/science.1246423

  1. Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS), Kyoto University, Yoshida, Sakyo-ku, Kyoto 606-8501, Japan.
  2. RIKEN SPring-8 Center, Hyogo 679-5148, Japan.
  3. Fukui Institute for Fundamental Chemistry, Kyoto University, Kyoto 606-8103, Japan.
  4. Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan.
  5. Japan Synchrotron Radiation Research Institute/SPring-8, Hyogo 679-5198, Japan.
  6. Department of Synthetic Chemistry and Biological Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Kyoto 615-8510, Japan.

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