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バイオマス発電所でのCO₂分離回収(BECCS)プロセスにFTIR分析を適用した事例です。炭酸カリウム水溶液によるCO₂吸収工程において、溶液中の炭酸イオン（K₂CO₃）と重炭酸イオン（KHCO₃）の濃度をFTIRでその場測定し、溶媒中のCO₂負荷をリアルタイムで算出する手法を検討しました。FTIRスペクトルから溶液成分を識別・定量するモデルを構築し、汚染物質の影響も評価した結果、FTIRは溶媒の劣化や吸収性能低下を迅速に検知できる可能性が示唆されています。これはCCS/BECCSプロセスの監視・最適化にFTIRを活用した例と言えます。

再生可能エネルギー由来水素の貯蔵媒体である液体有機水素キャリア（LOHC）が高分子材料に及ぼす影響を調べた研究です。HDPEとPOK（ポリケトン）試料を、それぞれLOHC中に25℃および60℃で500時間浸漬し、機械特性とレオロジー特性の変化を評価しました。その結果、HDPEでは曲げ強度の低下や衝撃エネルギー吸収能の変化、動的粘弾性（DMA）での貯蔵弾性率低下、および複素粘度の一貫した低下が観察されました。一方、POKは浸漬時間の増加に伴い曲げ弾性率がむしろ上昇し、レオロジー的剛性は大きく変化しないという対照的な挙動を示しました。これらの知見は、水素エネルギー社会に向けた材料選定（例えば燃料タンク用ポリマー）に重要であり、HDPEに比べPOKの方がLOHCによる劣化耐性が高い可能性を示しています。

深共晶溶媒（例えばキオ塩：コリン塩基性アミン）を用いた中空糸膜コンタクタによるCO2吸収プロセスで、溶媒(水と再ライン混合物)の粘度がCOに与える影響を調べた研究です。水を添加してDESの粘度を下げると膜内の液流動抵抗が減少し、CO2吸収・脱離速度が向上することを実験的に確認しています。具体的には、水を含まないDESでは粘度が高く境膜拡散が律速でしたが、水の添加により粘度が低下→吸収率向上というトレードオフを最適化できることが示されました。これは膜式DACやCCS装置の溶媒開発において重要な示唆を与える結果です。

従来より粘度が低く再生エネルギーも小さい水無（Water-lean）アミン溶媒を用いたCO2回収プロセスを開発・評価した研究です。一次・二次アミンで速い反応性を、三次アミンで低反応熱をそれぞれ担保しつつ、溶媒の水含有を極力減らすことで3～4 cP程度という非常に低い粘度を維持しています。実証試験では低温環境（-40℃）でも流動性を失わず、高CO2吸収容量と低エネルギー再生を両立できることが示されました。このような低粘度高性能溶媒は、従来のMEA溶液に代わる次世代CCS溶媒として有望と思います。

複数の酸化物担体上のNi触媒を比較した結果、担体によるNi分散度や塩基性の違いが活性に影響することが明らかにしています。また、オペランドFTIRにより反応中に各触媒表面で生成する吸着中間種（ギ酸塩など）を観察し、その量に差があることが示されています。適度な塩基性と金属–担体相互作用を備えた触媒が高活性を示し、CO₂メタン化はギ酸塩経路で進行する可能性が示されました。

ジルコニア担持Ni触媒をプラズマ分解法で調製し、その構造とCO₂メタン化性能を検討しています。プラズマ処理によりNi粒子が高分散化され、主要な露出結晶面がNi(111)となった。この結果、NiとZrO₂担体界面での強い相互作用（活性酸素種の関与）が生まれ、CO₂メタン化活性が大幅に向上した。触媒の構造解析にはラマン分光などの手法も活用されています。

電気化学的CO₂還元反応において、ラマン分光法をその場分析手法として用い、反応中の触媒表面構造の変化や中間体生成をリアルタイムで追跡した短報です。Cu触媒上のCO₂RRにおけるラマン分光の原理と応用例を概説し、触媒表面の構造進展や反応中間体の観測事例を示すとともに、CO₂RR機構解明に向けた課題と展望も述べられています。

CO₂を含む混合ガスからハイドレートを生成する過程をその場ラマン計測した研究です。純CO₂、燃焼排ガス、バイオガスを対象にハイドレート中のガス組成をリアルタイム観測し、生成初期の水和物核ではCO₂が優先的に取り込まれ、N₂やCH₄は取り込みにくいことを発見した。ラマン分光によりハイドレート型CO₂分離・回収法の微視的機構解明に成功しています。DOI: 10.1038/s41598-021-88531-x