(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己発熱線材と、該自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するＣＯ２吸収部材の製造方法において、
前記自己発熱線材の表面上に、前記ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後、前記自己発熱線材に通電することにより発熱させて、前記ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を含むことを特徴とするＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項２】
前記自己発熱線材が銅線材、ケイ素線材またはニクロム線材である請求項１記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程における加熱温度が７００℃〜９５０℃である請求項１または２記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項４】
前記自己発熱線材が銅線材またはケイ素線材であり、かつ、前記ＣＯ２吸収材がＬｉ２ＣＯ３の微粉末である請求項１記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項５】
前記加熱工程における加熱温度が６８５℃〜９５０℃である請求項４記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項６】
自己発熱線材と、該自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するＣＯ２吸収部材の製造方法であって、
前記自己発熱線材と前記表層との間に層厚１８μｍ以下の酸化層を有するＣＯ２吸収部材の製造方法において、
前記自己発熱線材を通電することにより自己発熱線材の表面を酸化して酸化層を形成する酸化工程と、
前記酸化工程後、前記酸化層の表面上に、前記ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後、前記自己発熱線材に通電することにより発熱させて、前記ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を含むことを特徴とするＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項７】
前記酸化工程において、前記自己発熱線材を表面電力密度３．０〜８．０Ｗ／ｃｍ２で通電する請求項６記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【請求項８】
前記加熱工程において、前記自己発熱線材を表面電力密度９．０〜１５Ｗ／ｃｍ２で通電する請求項６または７記載のＣＯ２吸収部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ２吸収部材の製造方法に関し、詳しくは、コンパクトで、かつ、吸収したＣＯ２の放出を容易に行うことができるＣＯ２吸収部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の増加が大きな環境問題の一つとして挙げられている。このＣＯ２排出量の増加に対する対策として、直接的なＣＯ２排出量の削減は重要である。しかしながら、ＣＯ２排出量増加の主な原因が発電所、製鉄所や自動車の稼働にあるという事実を考慮すると、その排出量を今すぐに劇的に減少させる事は難しいと考えられる。そのため、２つ目の対策として、ＣＯ２の発生には目をつぶり、発電所、製鉄所や自動車の排出混合ガスからＣＯ２のみを分離・回収する技術が多く提案されてきた。
【０００３】
ＣＯ２の分離・回収技術は、１）膜分離法、２）吸着法、３）化学吸収法の３つに大別される。１）の方法はＣＯ２分離膜の両側のＣＯ２の化学ポテンシャルの差を利用してＣＯ２を分離する方法であり、膜材料としては高分子膜、無機膜、促進輸送膜等がある。２）の方法は、物質への気体の吸着力の違いを利用して、排ガスからＣＯ２のみを分離する方法である。多孔質のゼオライトや活性炭のようにＣＯ２を吸着しやすい固体吸着材にＣＯ２含有ガスを接触させ、固体吸着材の微細な空隙にＣＯ２を選択的に吸着させることによってＣＯ２の分離を行うことができる。吸着されたＣＯ２は減圧または加熱することにより放出・回収される。これらの特徴として比較的装置が簡単であり、乾式操作でメンテナンスが容易であることがあげられるが、吸着材の再生時の所要動力が大きく、吸着工程と脱着工程の切り替え時にバルブの切り替えを頻繁に行うため、装置の耐久性には問題がある。
【０００４】
これに対して、３）の化学吸着法は、吸着（吸収）材質とＣＯ２間の化学反応を利用した方法であるため、ＣＯ２選択性が非常に高く、ＣＯ２吸収後の安定性も高く、さらに繰り返し利用が容易であると考えられている。従来、化学吸着（吸収）法に使用されるＣＯ２吸収材としては、有機系ではモノエタノールアミン（ＨＯＣ２Ｈ４ＮＨ２）を中心としたアミン系有機物質が有力視されている。これらアミン系ＣＯ２吸収材は、水に溶解させて使用されていて（１０％〜２０％濃度）、最近稼働率が増大した火力発電所等では応用が最も近いと言われている。
【０００５】
近年、リチウム複合酸化物は、高温な場所で使用可能であり、かつ、高性能でコンパクトな無機固体系のＣＯ２吸収材として期待されている。リチウム複合酸化物のＣＯ２吸収材としての特徴は、６００℃以上の高温領域でＣＯ２と高速に反応すること、また、１ｇあたりのＣＯ２を吸収能力が大きいこと、が挙げられる。特許文献１では、リチウム複合酸化物をＣＯ２吸収材として用いて、大気中のＣＯ２の吸収放出が可能であり、良好な炭酸ガス吸収性を有する炭酸ガス吸収材、ＣＯ２吸収性が高く、大気等の炭酸ガス含有雰囲気中での炭酸ガスの吸収放出が行なえる炭酸ガスの吸収放出方法および吸収放出装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＣＯ２吸収材とＣＯ２とを反応させた場合、ＣＯ２との反応が進行するに従い、ＣＯ２吸収材の粒子表面が反応生成物で覆われてしまうため、ＣＯ２吸収能力は急激に低下してしまうという問題を有している。そのため、ＣＯ２吸収部材を繰り返し利用するためには、一旦吸収させたＣＯ２を放出させる過程が必要となる。吸収したＣＯ２を放出させるためには、ＣＯ２吸収部材を電気炉内に移動させて７００℃以上に加熱するか、または、ＣＯ２吸収材と電気炉を合体させた大型の吸収部材にする必要がある。しかしながら、このような場合、ＣＯ２吸収部材が大型化してしまい、用途が制限されてしまうおそれがあり好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、コンパクトで、かつ、吸収したＣＯ２の放出を容易に行うことができるＣＯ２吸収部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、ＣＯ２吸収材の担体に所定の材質を用いることで、ＣＯ２吸収部材の温度を容易に制御することでき、これにより、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明のＣＯ２吸収部材の製造方法は、自己発熱線材と、該自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するＣＯ２吸収部材の製造方法において、
前記自己発熱線材の表面上に、前記ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後、前記自己発熱線材に通電することにより発熱させて、前記ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のＣＯ２吸収部材の製造方法においては、前記自己発熱線材は銅線材、ケイ素線材またはニクロム線材であることが好ましい。また、本発明においては、前記加熱工程における加熱温度は７００℃〜９５０℃であることが好ましい。本発明においては、前記自己発熱線材が銅線材またはケイ素線材であり、かつ、前記ＣＯ２吸収材がＬｉ２ＣＯ３の微粉末であることがより好ましく、この場合、前記加熱工程における加熱温度は６８５℃〜９５０℃であることが好ましい。
【００１３】
本発明の他のＣＯ２吸収部材の製造方法は、自己発熱線材と、該自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するＣＯ２吸収部材の製造方法であって、
前記自己発熱線材と前記表層との間に層厚１８μｍ以下の酸化層を有するＣＯ２吸収部材の製造方法において、
前記自己発熱線材を通電することにより自己発熱線材の表面を酸化して酸化層を形成する酸化工程と、
前記酸化工程後、前記酸化層の表面上に、前記ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後、前記自己発熱線材に通電することにより発熱させて、前記ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の他のＣＯ２吸収部材の製造方法においては、前記酸化工程において、前記自己発熱線材を表面電力密度３．０〜８．０Ｗ／ｃｍ２で通電することが好ましい。また、本発明においては、前記加熱工程において、前記自己発熱線材を表面電力密度９．０〜１５Ｗ／ｃｍ２で通電することが好ましい。本発明においては、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンパクトで、かつ、吸収したＣＯ２の放出を容易に行うことができるＣＯ２吸収部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＣＯ２吸収装置の一好適な実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】実施例２に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例３に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【図４】実施例４に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【図５】実施例５に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【図６】実施例６に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【図７】比較例１に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明のＣＯ２吸収部材の製造方法は、自己発熱線材と、この自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するＣＯ２吸収部材を製造する方法である。ＣＯ２吸収材の担体として、自己発熱線材を用いることで、直接ＣＯ２吸収部材を加熱するすることが可能となり、ＣＯ２吸収部材からＣＯ２を放出させるために用いていた電気炉を用いなくてもよくなる。また、自己発熱線材を適宜選択するれば、自己発熱線材に通電する電流量を調整することにより、ＣＯ２吸収部材のＣＯ２吸収能が最大となるとなる温度やＣＯ２放出温度に容易に調整できる。
【００２０】
本発明においては、自己発熱体の表面上にＣＯ２吸収材からなる表層を設けるために、自己発熱線材の表面上に、ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、塗布工程後、自己発熱線材に通電することにより発熱させて、ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を有する。すなわち、自己発熱線材を発熱させて、自己発熱部材の表面上のＣＯ２吸収材を溶融させ、これにより、ＣＯ２吸収材からなる表層を設けることが可能になるため、電気炉を用いることなくＣＯ２吸収部材を製造することができる。
【００２１】
本発明においては、自己発熱線材としては、特に制限はないが、銅線材、ケイ素線材またはニクロム線材を好適に用いることができる。特に、銅線材またはケイ素線材が好ましい。金属シリコン（Ｓｉ）はホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ）等の不純物をドープすることにより、様々な電気抵抗率ρ値をもつ不純物Ｓｉとして販売されている。このため、それら不純物Ｓｉを目的に応じて適宜選択することにより、所期の発熱を得ることができるという利点を有している。一方、銅線材は、金属シリコンと比較して延性に富むため、ＣＯ２吸収部材の形状を自由に設計できるという利点を有している。
【００２２】
本発明においては、ＣＯ２吸収材であるＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する必要があるが、具体的には、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２の場合は、７００℃〜９５０℃であり、Ｌｉ２ＣＯ３の場合は６８５℃〜９５０℃である。本発明においては、特に、自己発熱線材を銅線材またはケイ素線材とし、ＣＯ２吸収材としては、Ｌｉ２ＣＯ３の微粉末を用いることが好ましい。
【００２３】
本発明に用いる自己発熱線材の形状には特に制限はなく、例えば、直線状のワイヤを用いることができる。特には、ワイヤ状の自己発熱線材を、スパイラル（バネ）状としたものが好ましい。スパイラル状にすることにより、ＣＯ２吸収部材を配置する空間が狭くても、ＣＯ２吸収部材の表面積を多くすることができ、ＣＯ２の吸収効率を向上させることができる。また、スパイラル状とすると、加熱される自己発熱線材が互いに接近しているため、加熱時に自己発熱線材から外界への放出される熱を極力抑えることができ、その結果、加熱効率が向上するという効果も有している。
【００２４】
次に、本発明のＣＯ２吸収部材について説明する。
本発明のＣＯ２吸収部材は、自己発熱線材と、自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材を有する表層と、を有するものである。本発明のＣＯ２吸収部材においては、自己発熱線材と表層との間に層厚１８μｍ以下の酸化層を有する。自己発熱線材の表面上に酸化層を設けることで、ＣＯ２吸収材からなる表層を良好に形成することができ、また、ＣＯ２吸収部材に対して連続通電した際における表面のさらなる酸化を防止することができる。しかしながら、酸化層の層厚が１８μｍよりも厚くなると、自己発熱線材表面と酸化層の間に断層が生じてしまい、酸化層が剥がれやすくなり、酸化層と一緒にＣＯ２吸収材も剥がれてしまうという問題が生じるおそれがある。その結果、初期のＣＯ２吸収率が低くなってしまい、脱ＣＯ２後の再利用時においては、さらにＣＯ２吸収率が低くなってしまう。酸化層の層厚は、連続通電時の金属表面のさらなる酸化を防ぐためにも、好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００２５】
本発明のＣＯ２吸収部材は、自己発熱線材を通電することにより自己発熱線材の表面を酸化して酸化層を形成する酸化工程と、酸化工程後、酸化層の表面上に、ＣＯ２吸収材の微粉末を塗布する塗布工程と、塗布工程後、自己発熱線材に通電することにより発熱させて、ＣＯ２吸収材を脱炭酸温度よりも高い温度、かつ、分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程と、を経て製造する。
【００２６】
上記本発明のＣＯ２吸収部材を製造方法においては、酸化工程において、自己発熱線材を表面電力密度３．０〜８．０Ｗ／ｃｍ２で通電することが好ましい。酸化工程における自己発熱線材表面の表面電流密度を上記範囲とすることで、酸化層の層厚を制御しやすくなる。なお、直径が０．５〜１．０ｍｍの銅線材の場合、表面電流密度を上記範囲とすることで、表面温度が約３００℃になる。
【００２７】
また、上記本発明のＣＯ２吸収部材を製造方法においては、加熱工程において、自己発熱線材を表面電力密度９．０〜１５Ｗ／ｃｍ２で通電することが好ましい。加熱工程における自己発熱線材表面の表面電流密度を上記範囲とすることで、銅線の表面温度が７００〜７５０℃となり、酸化層表面に塗布したＣＯ２吸収材を良好に溶融させることができ、自己発熱線材の表面上にＣＯ２吸収材の表層を形成することができる。
【００２８】
次に、本発明のＣＯ２吸収装置について説明する。
本発明のＣＯ２吸収装置は、自己発熱線材と、自己発熱線材を被覆するＬｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｕＯ２およびＬｉ２ＣＯ３からなる群から選択されるＣＯ２吸収材からなる表層と、を有するＣＯ２吸収部材を用いて、空気中のＣＯ２を吸収するものである。本発明のＣＯ２吸収装置においては、ＣＯ２吸収部材を収容する少なくとも２個の容器と、ＣＯ２吸収部材を通電するための電気スイッチと、を備え、容器に空気導入管と、脱ＣＯ２空気排出管と、ＣＯ２排出管とが連通されており、電気スイッチの切り替えにより個々の容器ごとにＣＯ２吸収操作とＣＯ２分離操作を繰り返すことができる構成となっている。以下、図面を用いて、本発明のＣＯ２吸収装置を詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明のＣＯ２吸収装置の一好適な実施の形態を示す概略構成図である。図示例においては、２個の容器１ａ、１ｂにＣＯ２吸収部材２ａ、２ｂが収容されており、空気が空気導入管３ａ、３ｂから各容器１ａ、１ｂに導入される。各容器１ａ、１ｂの後方には、ＣＯ２を除去した空気（脱ＣＯ２空気）を排出する脱ＣＯ２空気排出管４ａ、４ｂと、ＣＯ２吸収部材２ａ、２ｂが吸収したＣＯ２を排出するＣＯ２排出管５ａ、５ｂとが、それぞれ接続されている。
【００３０】
容器１ａ、１ｂに接続される脱ＣＯ２空気排出管４ａ、４ｂおよびＣＯ２排出管５ａ、５ｂは、それぞれバルブｖ１〜ｖ４により流路が開閉自在となっている。また、各容器１ａ、１ｂ中のＣＯ２吸収部材２ａ、２ｂは、それぞれ電源スイッチにより通電可能とされている。この電源スイッチにより、各ＣＯ２吸収部材２ａ、２ｂの温度を、ＣＯ２吸収に適した温度およびＣＯ２の放出に適した温度に調整可能としてあり、これにより、ＣＯ２の吸収と、ＣＯ２の放出を制御している。
【００３１】
具体的には、空気導入管３ａ、３ｂよりＣＯ２を除去したい空気を容器１ａ、１ｂに導入する。この時、例えば、容器１ａ中のＣＯ２吸収部材２ａにてＣＯ２の吸収を行う場合には、電源スイッチにより、ＣＯ２吸収部材２ａをＣＯ２の吸収に最適な温度に昇温してＣＯ２を吸収し、脱ＣＯ２空気を、脱ＣＯ２空気排出管４ａより排出している。この時、脱ＣＯ２空気が、ＣＯ２排出管５ａに流れ込まないよう、バルブｖ２を閉めておく。一方、容器１ｂでは、電源スイッチにより、ＣＯ２の放出に最適な温度にＣＯ２吸収部材２ｂを昇温して、脱離したＣＯ２を、空気導入管３ｂから導入した空気とともに、ＣＯ２排出管５ｂより排出する。この時、脱離したＣＯ２が脱ＣＯ２空気排出管４ｂに流れ込まないよう、バルブｖ３を閉めておく。
【００３２】
容器１ａに配置されたＣＯ２吸収部材２ａが、ＣＯ２で飽和になった場合、容器１ａに接続された脱ＣＯ２空気排出管４ａのバルブｖ１を閉め、ＣＯ２排出管５ａのバルブｖ２を開け、同時にＣＯ２吸収部材２ａの温度を電源スイッチでＣＯ２の放出に最適な温度に調整する。これにより、ＣＯ２吸収部材２ａで吸収したＣＯ２を脱離させ、ＣＯ２吸収部材２ａを再生させる。
【００３３】
一方、容器１ｂでは、容器１ｂに接続された脱ＣＯ２空気排出管４ｂのバルブｖ３を空け、ＣＯ２排出管５ｂのバルブｖ４を閉め、同時に容器１ｂに配置されたＣＯ２吸収部材２ｂの温度をＣＯ２の吸収に最適な温度に調整して、空気中のＣＯ２を吸収し、脱ＣＯ２空気を脱ＣＯ２空気排出管４ｂから排出する。すなわち、本発明のＣＯ２吸収装置は、少なくとも２個備えた容器中のＣＯ２吸収部材を、一方はＣＯ２の吸収に、他方をＣＯ２の放出に分け、交互に切り替えることで、コンパクトな構造ながら、空気中のＣＯ２の連続除去を可能としている。
【００３４】
本発明のＣＯ２吸収装置においては、脱ＣＯ２空気排出管４ａ、４ｂの排出口に、ＣＯ２センサーを設置することが好ましい。このセンサーによりＣＯ２を検出することで、ＣＯ２吸収部材のＣＯ２の吸収と放出のタイミングを適切に切り替えることが可能になる。なお、図示する例では、ＣＯ２吸収部材を収容した容器は２個であるが、３個以上併設してもよい。
【００３５】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
下記の手順で作製したＣＯ２吸収部材を、図１に示すタイプのＣＯ２吸収装置に取り付け、得られたＣＯ２吸収部材につき、ＣＯ２吸収材層である表層、酸化層、表層の剥がれの有無、ＣＯ２除去効率を評価した。容器の大きさは、内径１．００ｃｍΦ−長さ１５．０ｃｍで、内容積が１１．８ｃｍ３とし、容器中におけるＣＯ２吸収部材の占める割合は、０．５４％であり、空気導入速度は０．１０Ｌ／ｍｉｎとして、５．０分間空気を導入した。
【００３６】
＜実施例１＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形し、銅線材表面上にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。
【００３７】
＜実施例２＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、３６Ａ−１０ｍｉｎ、２９３℃、表面電力密度２．９７［Ｗ／ｃｍ２］の条件で、銅線材表面に層厚０．４６μｍの酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図２に、実施例２に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００３８】
＜実施例３＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、３７Ａ−１０ｍｉｎ、３３３℃、表面電力密度３．２３［Ｗ／ｃｍ２］の条件で、銅線材表面に層厚０．７３μｍの酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図３に、実施例３に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００３９】
＜実施例４＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、３８Ａ−１０ｍｉｎ、３７７℃、表面電力密度３．７７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱して、銅線材表面に層厚１．１μｍの酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図４に、実施例４に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００４０】
＜実施例５＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、４３Ａ−１０ｍｉｎ、４８８℃、表面電力密度４．９２［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱して、銅線材表面に層厚３．２μｍの酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図５に、実施例５に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００４１】
＜実施例６＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、５０Ａ−２ｍｉｎ、７６４℃、表面電力密度８．４９［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱して、銅線材表面に層厚１０μｍの酸化銅（ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ−５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、同じ条件でＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図６に、実施例６に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００４２】
＜比較例１＞
線径０．９ｍｍ−長さ１００ｍｍ（１０ｃｍ）の銅線材をスパイラル状に成形して、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱して、銅線材表面に層厚１９μｍの酸化銅（ＣｕＯ）の酸化層を設けた。得られた酸化層を有する銅線材にＬｉ２ＣＯ３を塗布し、５３Ａ、５．０ｍｉｎ、７４１℃、表面電力密度９．５０［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＬｉ２ＣＯ３を溶融させて、ＣＯ２吸収部材を作製した。得られたＣＯ２吸収部材を用いて、上記条件にてＣＯ２を吸収させ、次いで、５０Ａ−１０ｍｉｎ、７３４℃、表面電力密度８．３７［Ｗ／ｃｍ２］にて加熱してＣＯ２を脱離させた後、再度、ＣＯ２を吸収させた。得られた結果を表１にまとめる。なお、図７に、比較例１に係る銅線材表面に形成された酸化層の電子顕微鏡写真を示す。
【００４３】
【表１】
0006363407.tif 000002
※：上段は１回目のＣＯ２除去効率を、下段は２回目のＣＯ２除去効率を示す。
【００４４】
以上より、本発明の製造方法で作製したＣＯ２吸収部材は、表層の剥がれも生じず、また、十分なＣＯ２除去効率を示していることがわかる。一方、比較例においては、銅線材と酸化層間に剥がれが生じてしまったため、電流を流してもＣＯ２吸収層を効率良く加熱することができず、２回目のＣＯ２除去率が低下した。なお、比較例のＣＯ２吸収部材は、３回目以降についても徐々にＣＯ２除去率が低下していく傾向が見られた。これは、酸化層の剥離が進行していくためであると考えられる。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ、１ｂ  容器
２ａ、２ｂ  ＣＯ２吸収部材
３ａ、３ｂ  空気導入管
４ａ、４ｂ  脱ＣＯ２空気排出管
５ａ、５ｂ  ＣＯ２排出管
【図１】
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【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】
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【図７】
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