(57)【要約】【課題】  本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、リチウムフェライト中の鉄の一部をコバルトに置換した固溶体を用いて、低温で放出反応が行えることを用いた炭酸ガス吸収材を提供する。【解決手段】  本発明の炭酸ガス吸収材４は、リチウム及び鉄とを含有する複合酸化物であって、前記鉄の一部を少なくとも１種の遷移金属元素で置換したものである。【選択図】  図１
2005270842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム及び鉄を含有する複合酸化物であって、前記鉄の一部を少なくとも１種の遷移金
属元素で置換したことを特徴とする炭酸ガス吸収材。
【請求項２】
前記鉄に対する前記遷移金属の比率は、５〜４０％の範囲内にあることを特徴とする請求
項１記載の炭酸ガス吸収材。
【請求項３】
前記遷移金属元素は、コバルトであることを特徴とする請求項１記載の炭酸ガス吸収材。
【請求項４】
炭酸ガスを含む気体に炭酸ガス吸収材を接触させて、前記炭酸ガスを含む気体中の前記炭
酸ガスと選択的に反応させる炭酸ガス吸収方法において、
前記炭酸ガス吸収材は、リチウムと一部を遷移金属元素に置換された鉄とを含有する複
合酸化物であることを特徴とする炭酸ガス吸収方法。
【請求項５】
リチウムと一部を遷移金属元素に置換された鉄とを含有する複合酸化物である炭酸ガス吸
収材と、前記炭酸ガス吸収材を収納し、炭酸ガスを導入するための炭酸ガス導入口とを具
備することを特徴とする炭酸ガス吸収装置。
【請求項６】
リチウムと一部を遷移金属で置換された鉄とを含有する複合酸化物に炭酸ガスを反応させ
て生成した生成物と、前記生成物を加熱し炭酸ガスを放出させるための加熱装置と、前記
生成物を収納し、前記炭酸ガスを排出する生成ガス排出口とを具備することを特徴とする
炭酸ガス分離装置。
【請求項７】
リチウム化合物及び鉄化合物と遷移金属元素の少なくとも１種を含む化合物との混合物を
有機酸塩と反応させて複合有機酸塩を生成し、生成した前記複合有機酸塩を焼成してリチ
ウム複合酸化物を合成することを特徴とするリチウム複合化酸化物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム複合酸化物を用いた炭酸ガス吸収材、炭酸ガスの吸収方法、炭酸ガ
ス分離方法、炭酸ガス吸収装置、炭酸ガス分離装置、及び、リチウム複合酸化物の製造方
法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発動機等の炭化水素を主成分とする燃料を燃焼させる装置においては、炭酸ガスの回収
に適した場所である排気ガス放出部分の温度が３００℃以上の高温になることが多い。
【０００３】
ところで、炭酸ガスの回収方法としては従来の酢酸セルロースを用いる方法、アルカノ
ールアミン系溶媒による化学吸収等が知られている。しかしながら、前述した回収方法は
いずれも炭酸ガスの導入温度を２００℃以下に抑える必要がある。したがって、高い温度
でのリサイクルを要する排気ガスに対しては、一旦、熱交換器等により２００℃以下に排
気ガスを冷却する必要があり、結果的に炭酸ガス回収のためのエネルギー消費量が多くな
るという問題があった。
【０００４】
このような問題に対し、５００℃を超える高温域での炭酸ガス吸収特性を発揮する炭酸
ガス吸収材として、リチウムジルコネートが知られている。このリチウムジルコネートは
５００℃以上の温度で炭酸ガスと反応し、ジルコニアと炭酸リチウムとに分離する現象を
利用したものである。
【０００５】
また、リチウムジルコネート以外のリチウム複合酸化物、例えばアルミニウム、チタン
、鉄、ニッケル、あるいはシリコンを含有するリチウムアルミネート、リチウムチタネー
ト、リチウムフェライト、リチウムニッケレート、リチウムシリケートなどのリチウム複
合酸化物も２００℃を超える高温で炭酸ガスと反応し、酸化物（アルミナ、酸化チタン、
酸化鉄、酸化ニッケルあるいはシリカ）と炭酸リチウムとに分解することで、炭酸ガスの
吸収を行えること（吸収反応）が例えば特許文献１などに記載されている。
【０００６】
更に、これらのリチウム複合酸化物の炭酸ガス吸収反応は可逆で、リチウム複合酸化物
と炭酸ガスとの反応生成物から、吸収反応時の温度より高温条件において、炭酸ガスを放
出する（放出反応）。従ってこれらの炭酸ガス吸収材は、吸収した炭酸ガスを再度放出し
てリチウム複合酸化物を再生し、繰り返し利用することが可能である。
【０００７】
しかし、例えばリチウムフェライトの場合においての炭酸ガス吸収反応は３００〜５０
０℃で生じ、炭酸ガスを吸収した炭酸リチウムからの炭酸ガス放出反応は５００℃以上で
生じるように、炭酸ガスの吸収反応より炭酸ガスの放出反応が高温条件下での反応となる
。このため炭酸ガスを吸収した炭酸ガス吸収材から、再生のために炭酸ガスを放出させる
際、炭酸ガス吸収材を吸収反応時の温度よりも高い温度に保持する必要がある。従ってこ
れまで、装置自体の耐熱温度が高くなければならず、炭酸ガスの吸収及び放出反応におい
て使用する装置用の材料が限定されるという問題点があり、更に使用用途も限定されてし
まうという問題点があった。
【０００８】
炭酸ガス放出反応、すなわち、炭酸ガスを吸収した状態の炭酸ガス吸収材の再生反応を
より低い温度で行うことができる炭酸ガス吸収材があれば、プラントにおける装置用材料
の選択の幅や使用用途を広げることができる。この観点から、再生反応の温度がより低く
、かつ炭酸ガス吸収速度が高い材料が求められていた。
【特許文献１】特開平１１−９０２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、炭酸ガスを吸収した状態から炭
酸ガスを放出する際に、低温での放出反応ができることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の炭酸ガス吸収材はリチウム及び鉄を含有する複合
酸化物であって、前記鉄の一部を少なくとも１種の遷移金属元素で置換したことを特徴と
する。
【００１１】
また、前記鉄に対する前記遷移金属の比率は、５〜４０％の範囲内にあることが好まし
い。
【００１２】
また、前記遷移金属元素は、コバルトであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の炭酸ガス吸収方法は、炭酸ガスを含む気体に炭酸ガス吸収材を接触させ
て、前記炭酸ガスを含む気体中の前記炭酸ガスと選択的に反応させる炭酸ガス吸収方法に
おいて、前記炭酸ガス吸収材は、リチウムと一部を遷移金属元素に置換された鉄とを含有
する複合酸化物であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の炭酸ガス吸収装置は、リチウムと一部を遷移金属元素に置換された鉄と
を含有する複合酸化物である炭酸ガス吸収材と、前記炭酸ガス吸収材を収納し、炭酸ガス
を導入するための炭酸ガス導入口とを具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の炭酸ガス分離装置はリチウムと一部を遷移金属で置換された鉄とを含有
する複合酸化物に炭酸ガスを反応させて生成した生成物と、前記生成物を加熱し炭酸ガス
を放出させるための加熱装置と、前記生成物を収納し、前記炭酸ガスを排出する生成ガス
排出口とを具備することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のリチウム化複合酸化物の製造方法は、リチウム化合物及び鉄化合物と遷
移金属元素の少なくとも１種を含む化合物との混合物を有機酸塩と反応させて複合有機酸
塩を生成し、生成した前記複合有機酸塩を焼成してリチウム複合酸化物を合成することを
特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、炭酸ガスを吸収した状態から炭酸ガスを放出する際に、低温での放出
反応が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
リチウム複合酸化物からなる炭酸ガス吸収材は所定の温度以下において炭酸ガスを吸収
する。この反応は可逆であり、前述の所定の温度よりも高温においてリチウム複合酸化物
と炭酸ガスとの反応生成物から炭酸ガスを放出し、リチウム複合酸化物を再生させる。こ
の逆反応を、以下、放出反応、あるいは再生反応と呼ぶ。
【００２０】
例えば、リチウム複合酸化物のうち、鉄（Ｆｅ）のみを含むリチウムフェライトは約３
００℃〜５００℃程度で炭酸ガス吸収反応を行い、放出反応の温度は、吸収反応よりやや
高く、５００℃台である。これはリチウムシリケート等他のリチウム複合酸化物よりも、
放出反応速度が低いことが特徴である。更にリチウムと鉄を含有する複合酸化物の炭酸ガ
スに対する吸収・放出特性との関連についてさらに検討した結果、鉄の一部を遷移金属元
素に置換したリチウム複合酸化物が、リチウムフェライトと比較して、炭酸ガスの放出反
応温度を低く抑えられ、かつ炭酸ガス吸収速度が速いということを見出し、本発明の炭酸
ガス吸収材、これを用いた炭酸ガス吸収方法、炭酸ガス分離方法、炭酸ガス吸収装置及び
炭酸ガス分離装置を発明するに至った。
【００２１】
鉄の一部を、特にコバルト、マンガンで置換したリチウム複合酸化物は、リチウムフェ
ライトと比較して炭酸ガス（ＣＯ2）を放出する時の反応温度を低く抑えられ、かつ炭酸
ガス吸収速度が速い。吸収速度が速くなる理由としては、鉄原子と原子径が近い原子を置
換させることで、リチウムフェライトの結晶格子に歪が生じ、リチウムイオンとＣＯ2分
子とが接触しやすくなったためと考えられる。
【００２２】
リチウムと鉄を含有する複合酸化物には、さらにナトリウムおよびカリウムから選ばれ
るアルカリの炭酸塩やカルシウム、ストロンチウム及びバリウムから選ばれるアルカリ土
類金属が添加されることを許容する。このような炭酸塩を添加することによって、得られ
た炭酸ガス吸収材の炭酸ガスの吸収反応及び放出反応が促進される。この炭酸塩の添加量
は、リチウムと一部を遷移金属元素に置換された鉄とを含有する複合酸化物に対して０．
０１〜４０ｍｏｌ％にすることが好ましい。炭酸塩の添加量を０．０１ｍｏｌ％未満にす
ると、炭酸ガスの吸収反応の促進効果を十分に発揮することが困難になる。一方、炭酸塩
の添加量が４０ｍｏｌ％を超えると炭酸ガスの吸収反応の促進効果が得られない場合や、
炭酸ガス吸収材の容積当たりの炭酸ガス吸収量が低下する恐れがある。
【００２３】
炭酸ガス吸収材は、粉末のままでは作業上扱い難く、特に反応容器に炭酸ガス吸収材を
充填して用いる場合には、細かい粉末が密集して圧力損失を生じやすい。そこで炭酸ガス
吸収材は、例えば平均粒径０．１〜５．０ｍｍの粒子からなる多孔質体に成形して用いる
ことができる。成形体に加工すれば作業上扱いやすく、炭酸ガスの流通経路を確保すれば
圧力損失も生じにくい。成形は、造粒や押し出しなどにより顆粒、円柱状、円盤状、ハニ
カムなどの形状にすることができる。この多孔質の気孔率は、３０〜５０％であることが
好ましい。気孔率が５０％を超えると、炭酸ガス吸収材の成分（リチウム化複合酸化物）
の体積比率が少なくなり、炭酸ガス吸収特性が低下し、気孔率が３０％よりも少ないと炭
酸ガス吸収材の比表面積、すなわち炭酸ガスとの接触面積が小さくなり、炭酸ガス吸収速
度が低下する恐れがある。
【００２４】
成形には、粒子を結合させるためのバインダ材料（結合材）を用いることができる。バ
インダには、無機質の材料、有機質の材料のどちらも用いることができる。例えば無機質
材料としては粘土、鉱物、石灰乳などが挙げられる。また有機材料としては、澱粉、メチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、パラフィンなどが挙げられる。バインダの添加量
は、炭酸ガス吸収材成分に対して０．１〜２０ｗｔ％とするのが好ましい。また、バイン
ダは溶媒に溶かした溶液の多孔質体において保持され、添加されるリチウム、ナトリウム
およびカリウムから選ばれるアルカリの炭酸塩はその細孔に保持される。
【００２５】
以上説明した本実施例に関わる炭酸ガス吸収材は、Ｌｉ（ＦｅxＭ1−x）Ｏ2（ただし、
ＭはＦｅ以外の遷移金属から選ばれる少なくとも１種で０＜ｘ＜１）の分子式で表される
、リチウムと一部を遷移金属元素で置換された鉄を含む複合酸化物である。また、このリ
チウムと一部を遷移金属で置換された鉄を含む複合酸化物の温度特性を発揮させるための
、他の遷移金属元素との交換割合を示すｘの範囲は、０．６≦ｘ≦０．９５であることが
望ましい。鉄を含んだリチウム複合酸化物の鉄の一部を他の遷移金属に置換させる場合、
前述したように、結晶格子の変化が、ＣＯ2分子との接触が促進していると考えられる。
従って、置換する遷移金属に対して鉄の分子比が０．９５以上であるとＣＯ2分子との接
触が促進されるほど結晶格子が変化せずに炭酸ガスの吸収特性が低下し、０．６以下であ
ると置換する遷移金属量が多すぎるため、リチウムフェライトとしての炭酸ガスの吸収特
性が損なわれてしまう恐れがある。
【００２６】
この炭酸ガス吸収材は、次の式（１）に示すように、炭酸ガスと吸収反応し、リチウム
炭酸塩を生成する。
吸収：２ＬｉＦｅxＭyＯ2＋ＣＯ2  →（ＦｅxＭy）2Ｏ3＋Ｌｉ2ＣＯ3・・・（１）
また、特定温度以上に加熱することにより式（１）の逆反応（再生反応）の式（２）が起
こり、炭酸ガスを放出する。
再生：（ＦｅxＭy）2Ｏ3＋Ｌｉ2ＣＯ3  →  ２ＬｉＦｅxＭyＯ2＋ＣＯ2・・・（２）
【００２７】
これらの反応温度は、炭酸ガス濃度によって多少異なるが、式（１）に示す反応は、約
５００℃（例えば炭酸ガス濃度が１００％である場合は３００℃以上５１０℃以下）の吸
収温度域でおこり、リチウムと鉄を含む複合酸化物を主成分とする炭酸ガス吸収材は炭酸
ガスを吸収する。
【００２８】
式（２）に示す反応は、吸収温度域を超える５００℃以上（炭酸ガス濃度によって異な
り、例えば炭酸ガス濃度１００％のガスを流した場合、５１０℃以上）でおこり、炭酸ガ
スを放出してもとのリチウムと鉄を含む複合酸化物に再生される。このような炭酸ガス吸
収材の炭酸ガス吸収と、炭酸ガスを放出し、もとの炭酸ガス吸収材へ戻す（再生する）反
応は、繰り返し行うことができる。
【００２９】
なお炭酸ガスの吸収反応及び放出反応が生じる温度域は、反応雰囲気下における炭酸ガ
ス濃度によって変化し、炭酸ガス濃度が高くなるにしたがって吸収反応及び放出反応に関
わる温度の上限温度は高くなる。例えばリチウムフェライトの場合、ＣＯ2濃度が２０％
の時には４７６℃付近で放出反応が生じ始めるが、ＣＯ2濃度が１００％になると、５１
０℃付近で放出反応が生じるようになる。
【００３０】
リチウムと鉄の一部を少なくとも１種の遷移金属元素で置換したリチウム複合化酸化物
は金属有機酸塩を使用した沈殿法（クエン酸法）により作製できる。以下に具体的な製造
方法を示す。
【００３１】
炭酸リチウムと炭酸鉄と塩基性の炭酸コバルトを所定量のモル比にて乳鉢で混合しそれ
を純水に分散させ、６０℃に加温する。その後クエン酸を加えて攪拌し、得られたクエン
酸塩スラリーを濾別した後１２０℃にて乾燥させる。得られた粉体を３５０℃で仮焼成し
、更に、仮焼成した粉末を４００℃〜１０００℃で６時間焼成して炭酸ガス吸収材の粉末
を得た。
【００３２】
続いてこの炭酸ガス吸収材粉末を直径１２ｍｍの金型内に充填し、加圧成形することに
より気孔率４０％の成形体を作製した。
【００３３】
図１〜３に本発明に関わる炭酸ガス吸収装置の示す断面概略図を示す。なお、図１〜３
に示す炭酸ガス吸収装置は一例であって、本発明に関わる炭酸ガス吸収装置はこれに限定
されるものではない。
【００３４】
図１において、反応容器１は、炭酸ガス含有気体を反応容器内へ導入するための導入管
２と、この導入管２の一端に連結されており、反応容器内にある内管３とからなる。内管
３の壁面には通気孔が備えられており、導入管２から内管３へ導入された気体を反応容器
１内部へ通気できるようになっている。例えば多孔質アルミナのような多孔質セラミック
から作られ、気体の透過性を有するものを使用しても良い。炭酸ガス（ＣＯ2）と反応し
、炭酸塩を生成する炭酸ガス吸収材４は、反応容器１内に充填されている。
【００３５】
まず、吸収反応では導入管２から式（１）に示される炭酸ガス吸収反応が生じる温度領
域のＣＯ2含有気体を供給する。炭酸ガス吸収材４は内管３から供給されるＣＯ2含有気体
を吸収する反応が生じ、反応生成物を生成する。
【００３６】
一方再生反応では、炭酸ガスの吸収反応によって生成した反応生成物（炭酸塩）が、式
（２）で示される炭酸ガスの放出が生じる温度領域になるようにヒータなどの加熱手段６
によって反応容器１を加熱する。所定の温度に達すると反応生成物（炭酸塩）からＣＯ2
の放出が生じ内管３を通じてＣＯ2を導入管４より放出させる。加熱手段６は任意の加熱
されたガスを反応容器１の外周に接触させて、反応容器１ごと所定の温度まで加温する方
法でも良い。
【００３７】
また図２のように、ＣＯ2含有気体を導入する導入管２と排出管２５を備えた反応容器
２１であれば、ＣＯ2含有気体を導入管２より供給してＣＯ2吸収反応を行いながら連続的
に吸収反応後のＣＯ2が取り除かれた気体を排出管２５より取り出すことが可能になる。
この場合、再生反応は式（２）で示される炭酸ガス放出反応が生じる温度領域である任意
のガスを導入管２よりキャリアガスとして供給してもよい。ＣＯ2を吸収した状態の炭酸
ガス吸収材から放出されたＣＯ2をＣＯ2含有気体として連続的に排出管２５より排出する
ことも可能である。
【００３８】
更に、吸収反応及び放出反応のどちらの場合においても、容器３１を流動床式反応容器
をすることもできる。この場合、図３のように、導入管３２から導入されるＣＯ2含有気
体あるいはキャリアガスにより、炭酸ガス吸収材４あるいはＣＯ2と反応して生成する反
応生成物（炭酸塩）が流動するため接触効率がよくなる。図２の場合と同様に、ＣＯ2含
有気体を導入する導入管３２と排出管３５を備えた反応容器３１であれば、ＣＯ2含有気
体を導入管３２より供給してＣＯ2吸収反応を行いながら連続的に吸収反応後のＣＯ2が取
り除かれた気体を排出管３５より取り出すことが可能である。
【実施例１】
【００３９】
（実験１）
実験に使用した炭酸ガス吸収材はリチウムと鉄の一部を少なくとも１種の遷移金属元素
で置換したリチウム複合化酸化物である。このリチウム複合酸化物は次のように合成した
。
【００４０】
炭酸リチウム７３．９ｇ（酸化リチウムとして３９．８５ｗｔ％）と水酸化鉄４１９．
４ｇ（Ｆｅ2Ｏ3として６８．２５ｗｔ％）と塩基性コバルト２４．８ｇ（６１．０４ｗｔ
％）を純水１０００ｇ中に分散させ、５０〜６０℃に加温した後、クエン酸４３３ｇを加
えて攪拌した。
【００４１】
得られたクエン酸スラリーを濾別し、１２０℃で乾燥、３５０℃で仮焼成した後、４０
０℃〜１０００℃で１２時間焼成して、炭酸ガス吸収材ＬｉＦｅ0.9Ｃｏ0.1Ｏ2を得た。
【００４２】
得られた炭酸ガス吸収材の炭酸ガス吸収特性及び放出特性は以下のようにして評価した
。
【００４３】
まず、炭酸ガス吸収材の炭酸ガス吸収特性は、炭酸ガス吸収材を電気炉に設置し、この
電気炉内に炭酸ガスを流通させながら５００℃の温度で３時間保持して炭酸ガスを吸収さ
せた。炭酸ガス吸収前と吸収後の炭酸ガス吸収材の重量変化を測定し、この重量変化分を
炭酸ガスの吸収量として評価した。
【００４４】
また炭酸ガスを吸収した状態の炭酸ガス吸収剤の炭酸ガス放出特性は、まず、炭酸ガス
吸収材に炭酸ガスを流通させながら５００℃に３時間保持し、一旦室温に戻して重量を測
定し（これを炭酸ガス放出前の炭酸ガス吸収材の重量とする）、その後炭酸ガスの吸収反
応と同様なガス条件にし、７００℃で１時間保持して炭酸ガスを放出した。炭酸ガス放出
前と放出後の重量変化を測定し、この重量変化分を炭酸ガス放出量として評価した。
この時の結果を表１に示す。
【００４５】
（実験２）
鉄に対するコバルトの置換量を表１に示される量に変えるため、炭酸リチウム７３．９
ｇ（酸化リチウムとして３９．８５ｗｔ％）と水酸化鉄３７２．８ｇ（Ｆｅ2Ｏ3として６
８．２５ｗｔ％）と塩基性コバルト４９．６ｇ（６１．０４ｗｔ％）を純水１０００ｇ中
に分散させ、５０〜６０℃に加温した後、クエン酸４３３ｇを加えて攪拌した。
【００４６】
実験１と同様にして焼成、炭酸ガス吸収材を作製し、更に、実験１と同様に炭酸ガス吸
収特性及び放出特性を評価した。その結果を表１に併記する。
【００４７】
（実験３）
鉄に対するコバルトの置換量を表１に示される量に変えるため、炭酸リチウム７３．９
ｇ（酸化リチウムとして３９．８５ｗｔ％）と水酸化鉄３２６．２ｇ（Ｆｅ2Ｏ3として６
８．２５ｗｔ％）と塩基性コバルト９９．２ｇ（６１．０４ｗｔ％）を純水１０００ｇ中
に分散させ、５０〜６０℃に加温した後、クエン酸４３３ｇを加えて攪拌した。
【００４８】
実験１と同様にして焼成、炭酸ガス吸収材を作製し、更に、実験１と同様に炭酸ガス吸
収特性及び放出特性を評価した。その結果を表１に併記する。
【００４９】
（実験４）
コバルトに代えて、マンガンで鉄を置換した炭酸ガス吸収材を使用した。
【００５０】
炭酸リチウム７３．９ｇ（酸化リチウムとして３９．８５ｗｔ％）と水酸化鉄４１９．
４ｇ（Ｆｅ2Ｏ3として６８．２５ｗｔ％）と炭酸マンガン２１．９ｇ（６１．０４ｗｔ％
）を純水１０００ｇ中に分散させ、５０〜６０℃に加温した後、クエン酸４３３ｇを加え
て攪拌した。
【００５１】
得られたクエン酸スラリーを濾別し、１２０℃で乾燥、３５０℃で仮焼成した後、４０
０℃〜１０００℃で１２時間焼成して、炭酸ガス吸収材ＬｉＦｅ0.9Ｍｎ0.1Ｏ2を得た。
【００５２】
更に、実験１と同様に炭酸ガス吸収特性及び放出特性を評価した。その結果を表１に併
記する。
【００５３】
（比較実験１）
リチウムフェライトを使用したことを除き、実験１と同様にして炭酸ガス吸収特性及び
放出特性を評価した。その結果を表１に併記する。
【００５４】
（比較実験２）
鉄に対するコバルトの置換量を表１に示される量に変えるため、炭酸リチウム７３．９
ｇ（酸化リチウムとして３９．８５ｗｔ％）と水酸化鉄１８６．４ｇ（Ｆｅ2Ｏ3として６
８．２５ｗｔ％）と塩基性コバルト１４８．８ｇ（６１．０４ｗｔ％）を純水１０００ｇ
中に分散させ、５０〜６０℃に加温した後、クエン酸４３３ｇを加えて攪拌した。実験１
と同様にして焼成、炭酸ガス吸収材を作製し、更に、実験１と同様に炭酸ガス吸収特性及
び放出特性を評価した。その結果を表１に併記する。
【００５５】
（比較実験３）
リチウムフェライトとコバルトを含有するリチウム複合酸化物とを９：１の割合で混合
し、実験１と同様にして炭酸ガス吸収特性及び放出特性を評価した。その結果を表１に併
記する。
【００５６】
【表１】
2005270842.tif 000003
【００５７】
この表１より、実験１乃至４の炭酸ガス吸収材は、リチウムフェライト（比較実験１）
の炭酸ガス吸収材にくらべて炭酸ガスの吸収量が大きく、優れた炭酸ガス吸収特性を有す
ることが明らかになった。また、炭酸ガスの放出量においても、実施１乃至４の炭酸ガス
吸収材は、比較実験１とくらべて優れており、吸収・放出が可能な材料であることが確認
された。
【００５８】
また、実験１乃至４の炭酸ガス吸収材は比較実験２の炭酸ガス吸収材に比べて炭酸ガス
の吸収量が大きく、炭酸ガス放出量においても比較実験２に比べ実施１乃至４の場合に放
出量が大きい。特に鉄に対するコバルトの置換量がモル比で９：１の場合が最も優れた炭
酸ガス吸収特性あるいは放出特性を示すことが確認された。
【００５９】
更に、実験１の炭酸ガス吸収材は比較実験３の吸収材に比べても炭酸ガス吸収量及び放
出量が大きく、鉄の一部を遷移金属で置換したリチウム複合酸化物が優れた吸収特性及び
放出特性を示すことが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に関わる炭酸ガス吸収装置の断面概略図。
【図２】本発明に関わる炭酸ガス吸収装置の断面概略図。
【図３】本発明に関わる炭酸ガス吸収装置の断面概略図。
【符号の説明】
【００６１】
１、２１、３１…反応容器、
２、３２…導入管、
３…内管、
４…炭酸ガス吸収材、
２５、３５…排気管、
６…加熱装置
【図１】
2005270842.tif 000004
【図２】
2005270842.tif 000005
【図３】
2005270842.tif 000006