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　本研究所、田中秀樹 教授(特定雇用)を含む研究グループ（京都大学大学院工学研究科 平出翔太郎 助教、坂中勇太 同博士課程学生、日本製鉄株式会社 上代洋 主幹研究員、高輝度光科学研究センター(JASRI) 河口彰吾 主幹研究員、京都大学大学院工学研究科 宮原稔 教授）は、従来の吸着剤とは異なる新材料(ゲート型吸着剤)を活用した二酸化炭素の高効率分離システムを提案し、その研究成果がNature Communications誌に掲載されました。

二酸化炭素(CO2)は地球温暖化をもたらす温室効果ガスであり、パリ協定(2015年)では、大気中へのCO2排出量を削減することによって、平均気温の上昇を2 ℃以下とする目標が定められています。この目標を達成するためには、エネルギー効率の向上や再生可能エネルギーの利用に加え、CO2排出源においてCO2を高効率・低コストで分離回収することが必要不可欠となります。

そこで、本研究グループは、自身が吸熱的に構造変形することでCO2を取り込む際の熱発生を抑えることが可能なゲート型吸着剤に着目し、その優れたCO2分離性能を明らかとしました。同時に、このゲート型吸着剤の特性を活かした高速度吸着分離システムを考案し、そのCO2分離効率が従来方式と比較して極めて高くなることを見出しました。
本研究は、ゲート型吸着剤がCO2の吸着分離回収システムの高効率化・省エネルギー化に有用であることを初めて明らかとしたものであり、さらに高性能なゲート型吸着剤の探索・開発のための大きな追い風となることが期待されます。

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論文情報
題目：High-throughput gas separation by flexible metal-organic frameworks with fast gating and thermal management capabilities
著者：Shotaro Hiraide, Yuta Sakanaka, Hiroshi Kajiro, Shogo Kawaguchi, Minoru T. Miyahara, Hideki Tanaka
掲載誌：Nature Communications (2020年8月3日オンライン版)
DOI：10.1038/s41467-020-17625-3