(57)【要約】密閉された空間からの屋内空気からのＣＯ２低減のための収着剤。いくつかの実施形態において、収着剤は、固体支持体、および支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物を含む。収着剤は、屋内空気内のＣＯ２の少なくとも一部分を捕獲する。屋外空気を収着剤を通して流し、捕獲したＣＯ２の少なくとも一部分を放出することによって、収着剤は再生し得る。収着剤は、比較的低い流動抵抗および比較的急速な反応動態を伴って、屋内空気がその中を流れることを可能にするように構築される。再生は比較的低温の屋外空気で行ってもよく、それによって収着剤を再生するのに必要とされる熱エネルギーを最小化する。
2014522298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された空間の空気からのＣＯ２の低減のための収着剤であって、
固体支持体と、
前記支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物と
を含み、
前記アミンをベースとする化合物は、屋外空気を前記収着剤を通して流すことによって、前記密閉された空間の屋内空気内のＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲し、捕獲した前記ＣＯ２の少なくとも一部分を放出するように構成されている、収着剤。
【請求項２】
前記支持体が、多孔質固体材料または微粒子固体材料を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項３】
前記支持体が、粘土を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項４】
前記支持体が、ゲル、分子篩、ナノチューブ含有材料、多孔質材料、スポンジおよびスポンジ様材料、電磁気的に荷電した物体、多孔質有機ポリマー、イオン交換樹脂、ポリマー吸収剤樹脂、アクリル酸エステルポリマー、ポリスチレンジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、スチレンジビニルベンゼン（ＳＤＢ）、フライアッシュ、活性炭、カーボンナノチューブ、アルミナナノ粒子、合成ゼオライト、多孔質アルミナ、多孔質鉱物、多孔質シリカ、シリカナノ粒子、ヒュームドシリカ、活性炭、フィロケイ酸アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、ボール粘土、フラー土、カオリナイト、アタパルジャイト、ヘクトライト、パリゴルスカイト、サポナイト、海泡石、金属有機構造体、および１つまたは複数のこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項５】
前記支持体が、複数の粒子を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項６】
前記支持体が、０．１〜１０ミリメートルの範囲の平均直径寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項７】
前記支持体が、０．２〜３ミリメートルの範囲の平均直径寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項８】
前記支持体が、０．３〜１ミリメートルの範囲の平均直径寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項９】
前記支持体が、繊維、顆粒、ビーズ、ペレット、押出物および１つまたは複数のこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１０】
前記支持体が、繊維をベースとする材料で形成される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１１】
前記繊維を、織りまたは撚り合せて、布または紙様材料を形成する、請求項１０に記載の収着剤。
【請求項１２】
前記支持体が、複数のシートを含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１３】
前記支持体が、約１ミクロン〜約２センチメートルの範囲の厚さを有する複数のシートを含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１４】
前記支持体が、約２〜約８０ミリメートルの範囲の厚さを有する複数のシートを含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１５】
前記アミンをベースとする化合物が、少なくとも約５０％の第二級アミンを含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１６】
前記アミンをベースとする化合物が、少なくとも約２５％の第二級アミンを含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１７】
前記アミンをベースとする化合物が、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、エタノールアミン、メチルアミン、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、メチルエタノールアミン、および１つまたは複数のこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１８】
前記支持体が、大きな総表面積を伴って形成される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項１９】
前記屋内空気が、約４００〜約５０００ｐｐｍのＣＯ２濃度を含む、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２０】
前記屋外空気中のＣＯ２濃度が、前記収着剤中に流す前に、概ね約３００〜約５００ｐｐｍである、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２１】
前記屋外空気が、前記屋内空気中のＣＯ２濃度より実質的に約１６００ｐｐｍ未満だけ低いＣＯ２濃度を有する、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２２】
前記支持体が、最初、微粒子の形態であり、前記アミンをベースとする化合物と混合され、その後、約０．１〜約１０ミリメートルの範囲の複数の粒子として形成される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２３】
前記支持体が、粒子、微粒子または粉末をベースとする固体を含み、前記微粒子を、前記収着剤を通る空気の流れを促進するために、より大きな粒子に凝集させる、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２４】
屋外空気を約１００℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２５】
屋外空気を約８０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２６】
屋外空気を約６０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２７】
屋外空気を約５０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２８】
ＨＶＡＣシステム内の前記屋内空気からのＣＯ２の除去のために、前記収着剤が前記ＨＶＡＣシステム中に配置される、請求項１に記載の収着剤。
【請求項２９】
密閉された居住空間、公共空間または商業的空間からの第１のガスからのＣＯ２の低減のための収着剤であって、
固体支持体と、
前記支持体に付着しているアミンをベースとする化合物と
を含み、
前記アミンをベースとする化合物は、前記第１のガス中のＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲し、第２のガスを前記収着剤を通して流すことによって捕獲した前記ＣＯ２の少なくとも一部分を放出するように構成されており、前記第２のガスは、前記収着剤を通して流す前に、前記第１のガス中のＣＯ２濃度より実質的に約１６００ｐｐｍ未満だけ低いＣＯ２濃度を含む、収着剤。
【請求項３０】
前記第２のガスを８０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項２９に記載の収着剤。
【請求項３１】
前記第２のガスを約６０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項３２】
前記第２のガスを約５０℃未満の温度で前記収着剤を通して流す、請求項１に記載の収着剤。
【請求項３３】
ガスからのＣＯ２の低減のための収着剤であって、
複数の粒子で形成される固体支持体を含み、
前記粒子は、実質的に約０．１〜約１０ミリメートルの範囲の直径を伴って形成され、
前記支持体は、少なくとも約２５％の第二級アミンを含み、かつ約１００〜約２０００ｐｐｍの範囲のＣＯ２濃度を含む前記ガスからのＣＯ２の低減のために前記ＣＯ２の少なくとも一部分を捕獲するように構成されている、アミンをベースとする化合物で含浸されている、収着剤。
【請求項３４】
さらなるガスを前記収着剤を通して流すことによって、前記捕獲したＣＯ２の少なくとも一部分を放出するように動作可能である、請求項３２に記載の収着剤。
【請求項３５】
前記さらなるガスが、屋外空気を含む、請求項３３に記載の収着剤。
【請求項３６】
密閉された環境からの空気中に含有されるＣＯ２を低減させるための方法であって、
収着剤および前記収着剤のための支持体を提供する工程であって、前記収着剤は、アミンをベースとする化合物またはアミン様化合物を含む、工程と、
前記収着剤が、第１のガスからのＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲するように、密閉された環境内からのＣＯ２を含有する前記第１のガスを前記収着剤を通して流す工程と、
前記収着剤が、捕獲した前記ＣＯ２の少なくともいくらかを第２のガスに放出するように、前記環境外からの前記第１のガスより少ないＣＯ２を含有する前記第２のガスを前記収着剤を通して流す工程と
を含む、方法。
【請求項３７】
前記密閉された環境が、プライベート空間、公共空間、居住空間、または商業的空間である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
加熱、換気、および空気調節（ＨＶＡＣ）システムと連通している前記収着剤、および前記支持体を提供する工程をさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＨＶＡＣシステムが、前記第２のガスを前記収着剤を通して流すように構成されている、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記第２のガスを前記収着剤を通して流すとき、前記収着剤を約４５〜約５５℃の温度で提供する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記第２のガスを約４０〜約７０℃で前記収着剤を通して流す、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
密閉された環境からの空気中に含有されるＣＯ２を低減させるためのシステムであって、
ＨＶＡＣシステムと、
前記ＨＶＡＣシステムと連通している収着剤と
を含み、
前記収着剤は、
固体支持体と、
前記支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物と
を含み、
前記ＨＶＡＣシステムは、屋内空気が前記収着剤の上および／または前記収着剤を通って流れるように構成されており、
前記アミンをベースとする化合物は、前記屋内空気内のＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲するように構成されており、
前記ＨＶＡＣシステムは、前記収着剤によって捕獲された前記ＣＯ２の少なくとも一部分が、前記収着剤から放出されるように、屋外空気が前記収着剤の上および／または前記収着剤を通って流れるように構成されている、システム。
【請求項４３】
前記密閉された環境が、プライベート空間、公共空間、居住空間、または商業的空間である、請求項４２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この出願は、２０１１年５月１７日に出願され、表題「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ」のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３６８０１号および２０１１年８月２３日に出願され、表題「Ｒｅｍｏｖａｌ  ｏｆ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ  ｆｒｏｍ  Ｉｎｄｏｏｒ  Ａｉｒ  Ｕｓｉｎｇ  Ａｍｉｎｅ−Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ  Ｓｏｌｉｄ  Ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ」の米国仮特許出願第６１／５７５，５７７号への利益を主張する。上記出願の開示は、それらの全体が参考として本明細書に援用される。
【０００２】
技術分野
本出願は一般に、空気からの物質の低減のための収着剤、特に屋内空気からの二酸化炭素の低減のための収着剤に関する。
【背景技術】
【０００３】
アミンは有機化合物、および２個以下の水素原子と共に塩基性窒素原子を含有する官能基である。第一級アミンは、付着した２個の水素原子を有し、第二級アミンは、１個の水素原子を有する。アミンは、アンモニアの誘導体であり、１個または複数の水素原子が、置換基、例えば、アルキルまたはアリール基で置き換えられている。
【０００４】
アミンガス処理は、精製所、石油化学プラントおよび天然ガス加工プラントにおいて存在するガスからの二酸化炭素（ＣＯ２）を除去するための、様々な形態のアミンを使用する当技術分野で周知のプロセスである。
【０００５】
制御され密封された環境（潜水艦、宇宙船または宇宙服など）からのＣＯ２の除去はまた、当技術分野において公知である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本開示の実施形態によると、屋内空気からのＣＯ２低減のための収着剤が提供される。収着剤は、固体支持体、および支持体に付着したアミンをベースとする化合物を含む。収着剤は、屋内空気内のＣＯ２の少なくとも一部分を捕獲する。収着剤は、屋外空気を収着剤を通して流し、捕獲したＣＯ２の少なくとも一部分を放出することによって再生させてもよい。収着剤は、比較的低い流動抵抗および比較的急速な反応動態を伴って、屋内空気がその中に流れることが可能となるように構築される。再生は、比較的低温で行ってもよく、したがって収着剤を再生するために必要とされる熱エネルギーは最小化する。
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態によると、密閉された空間の屋内空気からのＣＯ２の低減のための収着剤が提供される。収着剤は、固体支持体、および支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物を含む。アミンをベースとする化合物を提供して、屋内空気内のＣＯ２の少なくとも一部分を捕獲し、屋外空気を収着剤を通して流すことによって、捕獲したＣＯ２の少なくとも一部分を放出する。支持体は、多孔質固体材料または微粒子固体材料を含み得る。支持体は、粘土を含み得る。支持体は、複数の粒子を含んでもよく、いくつかの実施形態において、複数の粒子は、０．１〜１０ミリメートル、０．２〜３ミリメートル、または０．３〜１ミリメートルの範囲の平均直径寸法を有する。いくつかの実施形態において、アミンをベースとする化合物は、少なくとも５０％または２５％の第二級アミンを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態によれば、支持体は、最初、微粒子の形態であり、アミン（ａｎｍｉｎｅ）をベースとする化合物と混合され、その後、複数の粒子として形成される。いくつかの実施形態において、支持体は、粒子、微粒子または粉末をベースとする固体を含み、微粒子を、収着剤を通る空気の流れを促進するために、より大きな粒子に凝集させる。
【０００９】
本開示のいくつかの実施形態によると、密閉された環境からＣＯ２を低減するための方法が提供される。この方法は、収着剤および収着剤のための支持体を提供することと（収着剤は、アミンをベースとする化合物またはアミン様化合物を含む）；収着剤が、第１のガスのＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲するように、密閉された環境内からのＣＯ２を含有する第１のガスを収着剤を通して流すことと；収着剤が、捕獲したＣＯ２の少なくともいくらかを第２のガスに放出するように、環境外からの第１のガスより少ないＣＯ２を含有する第２のガスを収着剤を通して流すこととを含む。密閉された環境は、プライベート空間、公共空間、居住空間、または商業的空間でよい。第１のガスは、屋内空気でよく、かつ／または第２のガスは、屋外空気でよい。この方法は、加熱、換気、および空気調節（ＨＶＡＣ）システムと連通している収着剤および支持体を提供することをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、ＨＶＡＣシステムは、第２のガスを収着剤を通して流すように構成されている。
【００１０】
いくつかの実施形態によると、密閉された環境からの空気中に含有されるＣＯ２を低減するためのシステムが提供され、システムは、ＨＶＡＣシステム、およびＨＶＡＣシステムと連通している収着剤を含む。収着剤は、固体支持体、および支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物を含む。ＨＶＡＣシステムは、屋内空気が収着剤の上および／または収着剤を通って流れるように構成されており、アミンをベースとする化合物は、屋内空気内のＣＯ２の少なくともいくらかを捕獲するように構成されている。さらに、ＨＶＡＣシステムは、収着剤によって捕獲されたＣＯ２の少なくとも一部分がそこから放出されるように、屋外空気が収着剤の上および／または収着剤を通って流れるように構成されている。
【００１１】
本明細書に記載されている主題の１つまたは複数の変形形態の詳細は、添付図面および下記の記載において示されている。本明細書に記載されている主題の他の特色および利点は、記載および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかである。
【００１２】
本開示の実施形態によるシステム、器具および方法の原理および働きは、図面、および以下の説明を参照しながらよりよく理解され得る。これらの図面は例示の目的のみのために示し、限定することを意味しない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示のいくつかの実施形態による収着剤構築物の略図である。
【図２】図２は、本開示のいくつかの実施形態による、ＣＯ２の吸着の間の収着剤構築物の働きを示すグラフである。
【図３】図３は、本開示のいくつかの実施形態による、収着剤構築物の再生の間の収着剤構築物の働きを示すグラフである。
【図４】図４は、本開示のいくつかの実施形態による、ＣＯ２の吸着の間の収着剤構築物の働きを示すグラフである。
【図５】図５は、本開示のいくつかの実施形態による、収着剤構築物の再生の間の収着剤構築物の働きを示すグラフである。
【図６】図６は、本開示のいくつかの実施形態による、ＣＯ２の吸着の間の収着剤構築物の働きを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本開示のいくつかの実施形態による収着剤構築物の略図である。図１に示すように、収着剤構築物１００（例えば、フィルターまたはスクラバーとも称され得る）は、密閉された環境１０２からの屋内空気と流体連通していてもよい。
【００１５】
密閉された環境１０２は、例えば、オフィスビル、商業用ビル、銀行、住居用ビル、家、学校、工場、病院、店舗、モール、屋内娯楽会場、貯蔵施設、実験室、車両、飛行機、船、バス、劇場、部分的および／もしくは完全に密閉された競技場、教育施設、図書館、ならびに／あるいは設備、材料、生きている占有者（例えば、ヒト、動物、合成生物など）および／または任意のこれらの組合せによって時々占有されることがある、他の部分的および／もしくは完全に密閉された構造物および／または施設でよい。
【００１６】
ビルおよび構造物の中および周りの屋内空気は、汚染物質を含む複数の物質により影響を受ける。これらの汚染物質の中で、通常最も高い濃度を有するのはＣＯ２である。比較的より低い濃度で出現し得る他の汚染物質、例えば、一酸化炭素、亜酸化窒素および酸化硫黄が存在する。別のクラスのこのような汚染物質は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）と広範に称される有機蒸気の種の群である。これらの蒸気の源は、とりわけ、ヒト占有者自身（呼吸および発汗から衣類および化粧品まで）、ならびに建築材料、設備、食物および消費者製品、洗浄材料、事務用品、またはＶＯＣを排出する任意の他の材料を含む。さらなる汚染物質は、とりわけ、細菌、ウイルスおよび真菌および空気中に浮遊する粒子を含めた微生物であり得る。
【００１７】
ヒトが占有する密閉された環境１０２において、屋内空気内のＣＯ２の濃度は典型的には、４００〜５０００百万分率（ｐｐｍ）の範囲である。さらに、屋内空気中のＣＯ２の濃度は、４００〜２０００ｐｐｍの範囲であり得る。さらに、屋内空気中のＣＯ２の濃度は、５００〜１５００ｐｐｍの範囲であり得る。さらに、屋内空気中のＣＯ２の濃度は、８００〜１２００ｐｐｍの範囲であり得る。
【００１８】
密閉された環境１０２の外側にある屋外空気中のＣＯ２の濃度は典型的には、３００〜５００ｐｐｍの範囲である。より高いレベルが、燃焼または生物の近傍において見られてもよい。大気中のＣＯ２レベルの連続的増加についての懸念が存在し、したがって大気中のレベルは将来はより高くなり得る。
【００１９】
いくつかの実施形態において、屋外空気中のＣＯ２の濃度は、１００〜２０００ｐｐｍの範囲だけ屋内空気中より低くてもよい。さらに、屋外空気中のＣＯ２の濃度は、１２００ｐｐｍ以下だけ屋内空気中より低くてもよい。さらに、屋外空気中のＣＯ２の濃度は、８００ｐｐｍ以下だけ屋内空気中より低くてもよい。さらに、屋外空気中のＣＯ２の濃度は、４００ｐｐｍ以下だけ屋内中より低くてもよい。
【００２０】
収着剤構築物１００を提供して、屋内空気１１４からの物質を浄化することによってその中に存在する物質の濃度を低減させる。収着剤構築物１００は、少なくとも２つの機能的な群の材料：受動的支持体および活性化合物からなる収着剤１２０を含み得る。支持体材料は一般に、収着剤の力学的および物理的構造を提供し、活性化合物は、ＣＯ２を引きつけ、捕獲する。
【００２１】
物質の捕獲に続いて、収着剤構築物１００は、物質、例えば、ＣＯ２の少なくとも一部分のそこからの放出を促すことによって再生され得る。本明細書の下記に記載のように、再生は、収着剤の性能の非常に重要な側面であり、しばしば最も多くのエネルギーが必要とされるステップである。
【００２２】
再生は、加熱、パージング、圧力変化、電気エネルギー、および／または任意のこれらの組合せを組み合わせることによって行い得る。さらに、物質の放出は、加熱と、空気または他のパージガスによるパージングとの組合せによって達成することができる。放出された物質は、大気中に消え去り、または集められ、配置され、隔離され、かつ／または任意のこれらの組合せが行われてもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態によると、再生は、収着剤構築物からの物質、例えば、ＣＯ２の少なくとも一部分の放出のために、パージガス１２４を収着剤構築物１００を通して流すことによって行い得る。理想的には、このように入ってくるパージガスは、非常に低いＣＯ２濃度を有する。屋外空気はある量のＣＯ２を含有するが、収着剤構築物１００の再生のためのパージガス１２４としての屋外空気の使用は、屋外空気の利用可能性および費用効率性により有利であり得る。いくつかの実施形態によると、屋外空気のＣＯ２濃度は、屋外空気が収着剤１２０をパージし、したがって再生することを可能にするために、屋内空気のＣＯ２濃度より任意の量だけ低くてもよい。
【００２４】
パージガス１２４は、有効な再生のために、例えば、概ね２０〜２００℃の範囲の適切な温度で収着剤構築物１００中に導入され得る。いくつかの実施形態によると、パージガス１２４の温度は、１００℃未満、または概ね３０〜８０℃の範囲、または概ね３０〜６０℃ほど低い範囲など比較的低い。したがって、屋外空気がパージガスとして使用される場合、屋外空気を比較的最小限に加熱することが必要であり得る。またはいくつかの実施形態によると、屋外空気を従前の加熱なしに収着剤構築物１００中に導入し得る。
【００２５】
パージガス１２４は、空気、屋外空気、屋内空気、Ｎ２、これらの組合せ、または任意の他の適切なガスを含み得る。好ましい一実施形態において、屋外空気をパージガスとして使用する。
【００２６】
収着剤１２０の支持体成分は、任意の適切な材料で形成され得る。非限定的例において、支持体は一般に、化学的に不活性な材料で形成され得る。さらに、支持体は、吸着剤材料、例えば、ゲル、分子篩、ナノチューブ含有材料、多孔質材料、繊維をベースとする材料、スポンジ様材料、電気的および／もしくは電磁気的に荷電したライナーまたは物体、多孔質有機ポリマー、任意の他の化学的、生物学的誘引物質、ならびに／あるいは任意のこれらの組合せで形成され得る。吸着剤材料は、例えば、イオン交換樹脂、ポリマー吸収剤樹脂、アクリル酸エステルポリマー、ポリスチレンジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、スチレンジビニルベンゼン（ＳＤＢ）、フライアッシュ、炭素、活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）、カーボンナノチューブ、またはアルミナナノ粒子を含み得る。さらなる多孔質材料は、例えば、ゼオライト、合成ゼオライト、多孔質アルミナ、多孔質鉱物、シリカ、多孔質シリカ、シリカナノ粒子、ヒュームドシリカ、活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃｈａｒｃｏａｌ）および金属有機構造体（ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を含み得る。さらなる多孔質材料は、フィロケイ酸アルミニウムを含む粘土、例えば、ベントナイト、モンモリロナイト、ボール粘土、フラー土、カオリナイト、アタパルジャイト、ヘクトライト、パリゴルスカイト、サポナイト、および海泡石でよい。
【００２７】
いくつかの実施形態において、支持体は、いくつかの異なる吸着剤材料の組合せを含み得る。
【００２８】
これらの材料のいくつかは、種々の商業的供給源、例えば、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、ＧｅｒｍａｎｙのＢＡＳＦ  ＳＥ；Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ  ａｍ  Ｍａｉｎ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、ＥｕｒｏｐｅのＣｌａｒｉａｎｔ  ＳＥ；Ｂｏｓｔｏｎ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ、ＵＳＡのＣａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＥｓｓｅｎ、ＧｅｒｍａｎｙのＥｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手してもよい。
【００２９】
支持体は、任意の適切な構成、例えば、比較的大きな総表面積を伴って形成される固体支持基材または固体支持体に形成され得る。固体支持体は、液体ではない任意の適切な材料を含み得る。例えば、固体支持体は、複数の要素、例えば、固体粒子１３０またはシートで形成され得る。総表面積は一般に、固体支持体を形成する各要素の表面積の合計として定義され得る。
【００３０】
図１において、例示的な粒子１３０を示す。粒子１３０は、任意の適切な形状または方法、例えば、粉末、繊維、顆粒、ビーズ、ペレット、押出物またはこれらの組合せで構成され得る。繊維は、任意の適切な繊維、例えば、炭素繊維、シリカ繊維またはポリマー繊維でよい。繊維を織りまたは撚り合せて、布または紙様材料を形成し得る。
【００３１】
繊維、顆粒、ビーズ、ペレットおよび押出物は、本明細書の上記に記載のような任意の適切な材料で形成され得る。支持体は、複数の薄いシートで形成され得る。シートは、天然もしくは合成繊維をベースとする材料、紙、天然布、または合成布を含み得る。シートは、概ね１ミクロンから２センチメートルの範囲の厚さを有するなど任意の適切なサイズで形成され得る。さらに、この範囲は、例えば、概ね２〜８０ミリメートルでよい。いくつかの実施形態において、収着剤１２０は、例えば、１０〜１０００平方メートル／グラムの範囲の大きな表面積（例えば、複数の粒子１３０の総表面積）を含み得る。
【００３２】
粒子１３０は、粒子１３０が微細すぎて、それによって過度に緻密な層が形成され、これが収着剤構築物１００を通る屋内空気１１４の流れを防止することがないことを確実にする寸法で形成され得る。さらに、粒子１３０は、物質、例えば、ＣＯ２の最大の吸着のために屋内空気１１４が粒子１３０と最大の接触をすることを可能とするために、複数の粒子１３０の総表面積が十分に大きいことを確実にする寸法で形成され得る。
【００３３】
非限定的例において、粒子１３０の平均直径は、概ね０．１〜１０ミリメートルの範囲でよい。全ての粒子の形状およびサイズが同一である可能性はなく、したがって、典型的または平均的粒子は、このような粒子の平均の凝集物を構成する。別の非限定的例において、粒子１３０の平均直径は、概ね０．２〜３ミリメートルの範囲でよい。また別の非限定的例において、粒子１３０の直径は、概ね０．３〜１ミリメートルの範囲でよい。粒子１３０の直径を、概ねの直径として測定してもよく（粒子は、顆粒もしくはビーズである）、または断面の直径として測定し得る（粒子は、繊維、押出物もしくはペレットである）。
【００３４】
収着剤１２０は、任意の適切な様式で配列され得る。例えば、収着剤１２０は、任意の適切な構成で形成されたエンクロージャ１４０中に置いてもよい。粒子１３０または薄いシートまたは任意の他の収着剤１２０は、そこからの最大の相互作用のために、屋内空気１１４が粒子１３０と最大に接触することを可能にする密度でエンクロージャ１４０中に比較的高密度で充填され得るが、収着剤構築物１００を通る屋内空気１１４の流れを防止し得るように過度に密ではない。
【００３５】
例示的なエンクロージャ１４０および空気処理モジュールは、参照により本明細書中にその全体が組み込まれている出願人の米国特許出願公開第２０１１０１９８０５５号において開示されている。
【００３６】
収着剤１２０中の活性化合物は、アミンをベースとする化合物またはアミン様化合物でよい。アミン化合物は、屋内空気１１４中に存在するＣＯ２を吸着するのに適している。アミンをベースとする化合物は、任意の適切なアミン、例えば、第一級もしくは第二級アミン、またはこれらの組合せを含み得る。さらに、アミンをベースとする化合物は、比較的単純な単一分子、例えば、エタノールアミンから、大分子アミノポリマー、例えば、ポリエチレンイミンまでの範囲であり得る。アミンをベースとする化合物は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、エタノールアミン、メチルアミン、分岐状ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、直鎖状ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、メチルエタノールアミン、およびいくつかのポリアミンのいずれか、例えば、ポリエチレンイミン、またはこれらの組合せを含み得る。
【００３７】
アミンをベースとする化合物は、液体もしくは固体または任意の他の適切な相でよい。
【００３８】
アミンは比較的大量のＣＯ２を選択的に捕獲することが当技術分野において公知である。本明細書の上記に記載のように、収着剤構築物１００を用いて、物質、例えば、密閉された環境１０２から出る屋内空気内のＣＯ２を低減させる。屋内空気は典型的には、４００〜２０００ｐｐｍの範囲の比較的低濃度のＣＯ２を含む。したがって、アミンをベースとする化合物の使用は、屋内空気内のＣＯ２の濃度を低減させることにおいて非常に有効である。さらに、屋内空気は、他のガス化合物、主に約７５〜８２％または７９〜８２％の窒素；および１５〜２１％または１８〜２１％の酸素からなる。屋内空気の湿度レベルによって、水がまた存在し得る。例えば、屋内空気中に０％〜５％の水が存在し得る。したがって、アミンをベースとする化合物を使用することが有利であり、これは、水または他の屋内空気ガス化合物による収着剤構築物１００の飽和を回避する一方で、ＣＯ２および場合により他の物質の選択的捕獲を可能にする。固体支持体によって支持されているアミンをベースとする化合物によるＣＯ２吸着の一例を、図２、４および６に関連して記載する。
【００３９】
いくつかの実施形態によると、アミンをベースとする化合物は、比較的大きな割合の第二級アミンを含み得る。いくつかの実施形態において、ジエタノールアミンのように、アミンは、１００％第二級アミンである。他の実施形態において、特定のポリアミンのように、２５％〜７５％のアミンは、第二級アミンである。さらに、アミンをベースとする化合物は、少なくとも５０％の第二級アミンを含み得る。さらに、アミンをベースとする化合物は、少なくとも２５％の第二級アミンを含む。
【００４０】
ＮＨ２要素を含む第一級アミンは、ＣＯ２との強力な化学反応を生じさせる。単一の水素を含む第二級アミン、すなわち、ＮＨは、ＣＯ２とより弱い化学反応を生じるが、それでもＣＯ２を効率的および選択的に捕獲する。したがって、第二級アミンは、そこから捕獲したＣＯ２を放出するために、第一級アミンからＣＯ２を放出するのに必要とされるエネルギー（例えば、熱エネルギー）より少ないエネルギーを必要とする。より容易に放出する第二級アミンは、屋内空気からのＣＯ２の十分な捕獲を可能とする一方で、比較的急速および低いエネルギーでの収着剤１２０の再生をまた可能とする。したがって、収着剤１２０の再生は、屋外空気を使用して比較的低い温度によって行われてもよい。最小限の加えた熱によって収着剤を再生する能力は、屋内空気を処理するために非常に有利である。
【００４１】
本明細書の上記に記載のように、収着剤１２０は、粒子１３０、薄いシート、または物質と接触するための比較的大きな総表面積を提供する任意の構成で形成され得る。このアミン含有固体収着剤は、屋内空気からの最大のＣＯ２除去のために、屋内空気１１４がアミンをベースとする化合物と最大の接触をすることを可能とする。本明細書の上記に記載のように、これは典型的には低濃度のＣＯ２を有する屋内空気のために有利である。さらに、比較的大きな総表面積を有するアミン含有支持体の使用によって、比較的コンパクトで小さなサイズのエンクロージャ１４０内に収着剤構築物１００を配置することが可能となる。
【００４２】
さらに、収着剤１２０は、粒子１３０、薄いシート、または比較的低い流動抵抗を有する収着剤１２０を通って流れるガスに対して透過性のある任意の構造で形成され得る。粒子１３０および薄いシートは、屋内空気が粒子１３０またはシートの間を容易に流れることを可能とする。本明細書の上記に記載のように、収着剤１２０は、多孔質材料で形成してもよく、それによって屋内空気がまた粒子１３０またはシートを通って流れることが可能となり、このように収着剤１２０のガス透過性が増強される。
【００４３】
さらに、比較的大きな総表面積および比較的高い流体透過性を伴って構築された収着剤１２０は、比較的急速な反応動態を提供し、したがって比較的大量のＣＯ２がアミン含有支持体によって迅速に捕獲される。反応動態または化学動態は、化学プロセスの速度、例えば、ＣＯ２が収着剤１２０によって捕獲される速度と定義され得る。
【００４４】
低い流動抵抗および急速な反応動態は、比較的低いＣＯ２濃度を有する屋内からのＣＯ２を捕獲するのに有利である。
【００４５】
上記で説明するように、収着剤１２０の低い流動抵抗および比較的大きな総表面積はまた、パージ用空気１２４が収着剤１２０からＣＯ２を容易に放出させることを可能にする。結果的に、パージ用空気１２４は、比較的短時間で最小限の加えた熱と共に収着剤を再生してもよく、さらにパージ用空気１２４は、屋外空気を含み得る。
【００４６】
大きな総表面を有する化学的に不活性な支持体の例は、粘土、シリカ、金属酸化物、例えば、アルミナ、またはこれらの組合せを含み得る。例えば、酸処理したベントナイト粘土は、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）のヒドロキシル基と化学的に良好に結合して、安定な収着剤を形成する。ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）はシリカ表面に付着し、それによって、これらの支持体およびアミンは、屋内空気からの選択的および効率的なＣＯ２除去のための収着剤として使用され得ることは当技術分野において公知である。
【００４７】
液体アミンを担持する大きな表面積の固体の一例は、Ｓｉｒｉｗａｒｄａｎｅ（米国特許第６，９０８，４９７号）により記載されており、ここでベントナイト粘土はアミンで含浸され、ＣＯ２の選択的吸着剤として作用するアミン含浸粘土がもたらされる。
【００４８】
アミン含有収着剤は、当技術分野において公知の任意の適切な方法で合成され得る。非限定的例において、固体支持体は、例えば、噴霧、滴下またはアミンをベースとする化合物の溶液への浸漬によって、任意の適切な様式でアミンをベースとする化合物によって含浸され得る。含浸は、触媒により、または外部エネルギー源、例えば、熱により、さらにまたは代わりに機械的に刺激され得る。
【００４９】
本明細書の上記に記載のように、および実施例１に例示するように、いくつかの実施形態によると、固体支持体は、最初に粒子を含んでもよく、これはその後、アミンをベースとする化合物で含浸される。
【００５０】
他の実施形態によると、固体支持体は最初に、微粒子、例えば、粉末を含み得る。実施例２に記載されているように、微粒子を、例えば、アミン含有液体または溶液中への微粒子の浸漬によるなど、アミンをベースとする化合物と混合して、アミン含有粉末を形成し得る。
【００５１】
他の実施形態によると、実施例３に記載されているように、アミン含有粉末は、例えば、標準的な手順、例えば、顆粒またはビーズを形成するための顆粒化、およびペレットまたは押出物を形成するためのペレット化または押出しによって、凝集して支持体を形成する。
【００５２】
支持体およびアミンを合成するプロセスにおいて溶媒が使用される場合、このように得られた収着剤は、任意の適切な様式で乾燥する必要があり得る。
【００５３】
アミンをベースとする化合物は、液体、固体でよく、または最初に溶媒に溶解した固体でよい。例えば、溶解したアミンをベースとする化合物は、任意の適切な溶媒、例えば、ジクロロメタン（ＤＣＭ）に溶解し得るジエタノールアミン（ＤＥＡ）を含み得る。さらに、溶解したアミンをベースとする化合物は、任意の適切な溶媒、例えば、水、エタノール、メタノール、エチレングリコール（ＥＧＷ）またはプロピレングリコール（ＰＧＷ）に溶解し得るポリエチレンイミン（ＰＥＩ）を含み得る。
【００５４】
アミン含有支持体を形成するための条件およびパラメーターは、選択された支持体および選択されたアミンをベースとする化合物の特性によって変化し得る。
【００５５】
収着剤構築物１００は、密閉された環境１０２内に置いてもよい。代わりに、収着剤構築物１００は、密閉された環境１０２および屋内空気１１４の外に置いてもよく、かつ／または外部空気１２４を、任意の適切な様式でその中に導入し得る。
【００５６】
本明細書に記載の実施例は、開示された実施形態を行う様々な態様のいくつかを例示することを意味し、開示を限定することを決して意図しない。
【００５７】
下記の実施例１、２および３は、アミン含有支持体を合成するための方法を記載する。アミン含有支持体は、任意の適切な方法で構成され得ることが認識される。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
ベントナイト粉末を、任意の標準的な顆粒化方法によって、最初に粒子、例えば、顆粒またはビーズに形成してもよく、あるいは任意の標準的なペレット化または押出し法によって、ペレットまたは押出物（ｅｘｔｒｕｄａｎｔｓ）に形成してもよい。
【００５９】
一実施形態において、ベントナイト粉末を、２０〜５００［ｍ２／グラム］の多孔度を有する高多孔度８〜３２メッシュの酸処理したベントナイトペレットに形成し得る。
【００６０】
顆粒またはペレットを、液体アミンをベースとする化合物、例えば、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）によって、ポンプを使用してノズルを通して乾式噴霧し得る。ＤＥＡは、任意の適切な溶媒によって、例えば、ジクロロメタン（ＤＣＭ）によって溶解し得る。さらに、溶解したＤＥＡおよび任意の他のアミンまたは化合物の混合物を使用し得る。例えば、９０：１０のＤＥＡ対テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）の比を有するＤＥＡおよびＴＥＰＡの混合物を使用し得る。別の例において、７０：３０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を使用し得る。
【００６１】
代わりに、粒子を液体アミンをベースとする溶液に浸漬し、その後乾燥し得る。アミン含浸ベントナイト混合物が形成される。
【００６２】
アミン対粘土の比は、変化し得るが、比は典型的には、１００グラムの粘土に対して３０〜５０グラムのアミンの範囲である。
【００６３】
多孔化剤（ｐｏｒｏｓｉｔｙ  ａｇｅｎｔ）、例えば、セルロースを、粒子の多孔度を増強するために加えてもよい。別の加える多孔化剤は、Ｗ．Ａ．Ｈａｍｍｏｎｄ  Ｄｒｉｅｒｉｔｅ  Ｃｏ．，Ｌｔｄから市販されているＤＲＩＥＲＩＴＥ（登録商標）でよい。
【００６４】
粒子を使用して、アミン含有支持体を形成させる。
【００６５】
（実施例２）
粉末、例えば、２０〜５００［ｍ２／グラム］の多孔度を有するベントナイト粉末を、最初に３００〜３５０℃の温度で、およびその後５００〜５５０℃の温度で焼くことによって乾燥し得る。乾燥した粉末を、ドラムミキサー中に置いてもよい。液体アミンをベースとする化合物、例えば、溶解したジエタノールアミン（ＤＥＡ）は、ベントナイトおよびアミンをベースとする化合物の混合物を連続的に混合しながら、ポンプを使用してノズルを通して噴霧し得る。代わりに、液体アミンをベースとする化合物を、粉末上にゆっくりと滴下し得る。
【００６６】
ＤＥＡは、任意の適切な溶媒によって、例えば、ジクロロメタン（ＤＣＭ）によって溶解し得る。さらに、溶解したＤＥＡおよび任意の他のアミンまたは化合物の混合物を使用し得る。例えば、ＤＥＡおよびテトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）の混合物（９０：１０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を有する）を使用し得る。別の例において、７０：３０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を使用し得る。
【００６７】
混合物が飽和して、液滴が形成し始めるとき、噴霧または滴下は停止すべきである。液体対粉末の比は変化し得るが、この比は典型的には、１００グラムの粉末に対して３０〜５０グラムの液体の範囲である。
【００６８】
アミン含浸ベントナイト粉末混合物は、さらに乾燥してもよく、または乾燥しなくてもよい。
【００６９】
アミン含浸ベントナイト粉末を使用して、アミン含有支持体を形成する。
【００７０】
（実施例３）
アミン含浸ベントナイト粉末を、実施例２に記載されているように形成させる。
【００７１】
アミン含浸ベントナイト粉末を、任意の標準的な顆粒化方法によって粒子、例えば、顆粒またはビーズに形成し、あるいは任意の標準的なペレット化または押出し方法によってペレットまたは押出物に形成し得る。
【００７２】
粒子を使用して、アミン含有支持体を形成させる。
【００７３】
実施例１〜３に記載されているプロセスを行う間、アミンの蒸発を防止するために、アミン含浸ベントナイト混合物を（例えば、１００℃超まで）過熱しないことが推奨される。
【００７４】
下記の実施例４〜８（異なる実施例の吸着および再生）において、収着剤１２０が、記載されている。記載した実施例の結果を、それぞれの図２〜６のグラフに示す。他の材料を使用して、収着剤１２０を形成し得ることが認識される。
【００７５】
（実施例４）
１０リットルの固体支持アミン顆粒を、エンクロージャ中に配置した。固体支持アミン顆粒は、未処理ベントナイト、ならびにＤＥＡおよびＴＥＰＡのアミン混合物（９０：１０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を有する）を含んだ。固体支持アミン顆粒を、実施例１の方法によって一般に形成した。
【００７６】
圧力センサー、温度センサーおよび二重（冗長）高精度ＣＯ２センサーを、エンクロージャの上流および下流の両方に置いた。
【００７７】
概ね１０００ｐｐｍのＣＯ２を有する室温および標準的な湿度（４８〜５２％）の空気を、４０立方フィート／分（ＣＦＭ）で収着剤を通して流した。
【００７８】
収着剤から出る空気は、概ね２００ｐｐｍのＣＯ２濃度を含有したが、これは図２に見られるように空気中のＣＯ２濃度の低減において約７５〜８０％の効率を表す。これによって、急速な反応動態を表す。この効率は約１００分間維持され、この時点で、効率は予想どおりにゆっくりと低下し始めたが、これは収着剤の段階的な飽和を表す。
【００７９】
最初の２時間に捕獲されたＣＯ２の容量は、２５０グラムであると推定されたが、これは８ｋＧ質量の収着剤の３％に近いことを表す。飽和が開始した後でさえ継続された上記の吸着サイクルにおいて、３時間に亘って概ね４００グラムのＣＯ２が吸着されたが、これは収着剤の総質量の５％である。
【００８０】
エンクロージャの秤量によって、概ね７００グラムの重量増加が示されたが、これはＣＯ２の吸着に加えて約３００グラムの水の吸着を示す。重要なことに、水がＣＯ２と共に脱着されたが、ＣＯ２を吸着し、かつ収着剤を再生する周期的な能力に対して有害な作用を有さないようであり、収着剤の効率に対する有害な作用を有さないようであったことが留意される。
【００８１】
（実施例５）
実施例４に記載するように、ＣＯ２の吸着に続いて、収着剤の再生を行った。屋外空気を、収着剤の上流に置いた電気加熱器を使用して再生サイクルの間に様々な程度に加熱した。空気温度を概ね４０〜７０℃に加熱し、空気を４０ＣＦＭおよび８０ＣＦＭで流した。収着剤温度を、３０分に亘って４５〜５５℃にゆっくりと上げた。図３に見られるように、収着剤をいずれかの時点で５５℃超に上げる必要はなかったことが見出され、実際に４５℃で非常に高速の脱着が明らかなようであった。
【００８２】
収着剤から出る流出空気は、２０００ｐｐｍ超のＣＯ２濃度に達したが、これはこのような低温および高流量についての優れた結果である。ＣＯ２濃度は、収着剤再生の開始の１５分以内に下落し始め、ＣＯ２が収着剤から枯渇するにつれ急速に低下し続けた。
【００８３】
（実施例６）
０．８９７２グラムの固体支持アミン顆粒を、エンクロージャ中に配置した。固体支持アミン顆粒は、酸処理ベントナイト、ならびにＤＥＡおよびＴＥＰＡのアミン混合物（９０：１０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を有する）を含んだ。固体支持アミン顆粒は、実施例１の方法によって一般に形成した。
【００８４】
概ね１７００ｐｐｍのＣＯ２濃度を有する温度４０℃および湿度３％の空気を、５０立方センチメートル／分（標準状態下）（ＳＣＣＭ）で６０分間収着剤を通して流した。
【００８５】
図４に見られるように、ＣＯ２濃度は一般に、概ね６０分後に概ね１８００ｐｐｍ（すなわち、０．１８％）に連続的に上昇したが、これは収着剤による連続的で効率的なＣＯ２吸着を示す。これによって、急速な反応動態を示す。
【００８６】
（実施例７）
実施例６に記載するように、ＣＯ２の吸着に続いて、収着剤の再生を行った。７０ｃｃのＮ２を含むパージガスを、５０℃に加熱し、５０ＳＣＣＭで流した。
【００８７】
収着剤から出る流出パージガスは、３８００ｐｐｍ（すなわち、０．３８％）超のＣＯ２濃度に達した（優れた結果）。図５に見られるように、ＣＯ２濃度は再生サイクルの開始の８分以内に下落し始め、ＣＯ２が収着剤から枯渇するにつれ急速に低下し続けた。
【００８８】
（実施例８）
０．８５０１グラムのアミン含有粉末を、エンクロージャ中に配置した。アミン含有粉末は、未処理ベントナイト、ならびにＤＥＡおよびＴＥＰＡのアミン混合物（７０：３０のＤＥＡ対ＴＥＰＡの比を有する）を含んだ。実施例２の方法によって、アミン含有粉末が一般に形成された。
【００８９】
概ね１７００ｐｐｍのＣＯ２濃度を有する温度４０℃および湿度４％の空気を、１５ＳＣＣＭで２５０分間収着剤を通して流した。
【００９０】
図６に見られるように、ＣＯ２濃度は、概ね２４０分後に一般に概ね１２５０ｐｐｍ（すなわち、０．１２５％）に連続的に上昇したが、これは収着剤による連続的で効率的なＣＯ２吸着を示す。これによって、急速な反応動態を示す。
【００９１】
いくつかの実施形態によると、収着剤構築物１００を提供して、空気管理システム、例えば、加熱、換気および空気調節（「ＨＶＡＣ」）システム１０４の一部としてＣＯ２濃度を低減し得る（例えば、それと一体で、またはそのインライン要素）。いくつかの実施形態において、図１に示されているように、ＨＶＡＣシステム１０４は、収着剤構築物１００の下流に配列するが、収着剤に対してＨＶＡＣシステムの他の配列は、この開示の範囲内である。空気管理システムにおいて、収着剤から出る屋内空気は、そのＣＯ２低減に続いて、空気管理システムの密閉された環境中に再循環し得る。収着剤構築物１００の収着剤は、ＣＯ２を吸着するための吸着サイクル、および収着剤を再生するための再生サイクルを繰返し行い得る。ＨＶＡＣシステムから物質を除去する例は、参照により本明細書中にその全体が組み込まれている出願人の米国特許第８１５７８９２号に開示されている。
【００９２】
いくつかの実施形態によると、本明細書に記載されている収着剤構築物１００は、第１のガスからの物質、例えば、ＣＯ２の低減のために使用し得ることが留意される。第１のガスは、１００〜５０００ｐｐｍの範囲のＣＯ２濃度または任意の他の濃度を有する空気を含み得る。
【００９３】
いくつかの実施形態によると、収着剤構築物１００は、第２またはさらなるガスを収着剤を通して流すことによって再生してもよく、第２のガスは、物質の低減の前に、第１のガスのＣＯ２濃度より実質的に８００ｐｐｍ未満低いＣＯ２濃度を有する空気を含む。
【００９４】
いくつかの実施形態によると、複数の粒子で形成される固体支持体を含む収着剤構築物１００を、ガスからのＣＯ２の低減のために使用してもよく、粒子は実質的に０．１〜１０ミリメートルの範囲の直径で形成される。支持体は、少なくとも２５％の第二級アミンを含み、かつ１００〜２０００ｐｐｍの範囲のＣＯ２濃度を含むガスからのＣＯ２の低減のためにＣＯ２を捕獲するように動作可能である、アミンをベースとする化合物に含浸し得る。
【００９５】
開示された実施形態のさらなる特色および利点、ならびに本主題の様々な実施形態の構造および働きを、添付図面に関連して下記で詳細に開示する。
【００９６】
本主題の方法および構成要素の実施形態例は、本明細書に記載されている。他の場所で留意するように、これらの実施形態例は、例示の目的のみのために記載されてきており、限定的ではない。他の実施形態が可能であり、本主題によって包含される。このような実施形態は、本明細書に含有されている教示に基づいて当業者には明らかであろう。このように、本主題の幅および範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかによって限定すべきではないが、下記の特許請求の範囲およびそれらの同等物によってのみ定義すべきである。
【図１】
2014522298.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014522298.tif 000008
【国際調査報告】
2014522298.tif 000009
2014522298.tif 000010