独立行政法人产业技术综合研究所［会长石村和彦］（以下简称“AIST”）催化化学跨学科研究中心［研究中心主任佐藤和彦］催化剂固定化设计组研究员竹内克彦、首席研究员松本一宏、研究组组长崔俊哲、杂原子化学组深谷则久研究组研究中心负责人、佐藤研究中心主任 Kazuhiko 正在与东曹株式会社（以下简称“东曹”）合作开展国家研究开发公司新能源和产业技术综合开发机构（以下简称“NEDO”）的项目。相当于火电厂废气的低浓度CO2它是一种可用作树脂、溶剂和药品原料的化学产品尿素衍生物
AIST 和 Tosoh 是 NEDO 的项目``NEDO 领先研究计划/未探索的挑战 2050/废气中的低浓度 CO2转化为有用的产品，低浓度CO2的合成工艺转化为有用的化学品，例如聚氨酯原材料，从而导致了这项技术的发展。该技术可产生与日本主流燃煤发电厂废气相当的低浓度二氧化碳。2(体积比例15%)胺轻松获得氨基甲铵盐经过钛催化剂处理，是一种有用的化学产品乙烯脲可以高效合成。此外，火电厂废气中的低浓度CO一直难以直接利用，2无需经过浓缩、压缩和纯化等昂贵且能源密集的过程即可转化为有用的化学品，因此二氧化碳，被认为会导致全球变暖2的排放
该结果的详细信息将于 5 月 14 日发表在英国学术期刊上通讯化学
这次产生低浓度CO2
巴黎协定的协议，在我们国家全球变暖对策计划, CO2排放量已减少。总理最近的意向声明宣称，到 2050 年，温室气体排放量将减少到几乎为零，甚至进一步减少二氧化碳2需要减少排放。特别是火电厂排放的二氧化碳2是日本的二氧化碳总量2火力发电厂约占排放量的 30%基载电源未来很重要，对策是刻不容缓的问题。因此，火电厂废气中CO浓度低、品质差2地下（）CCS) 以及将其转化为有用化学品的技术 (CCU) 研究一直在取得进展。然而，现有方法存在运营商激励不高、成本和能源消耗较高等问题，为拥有火电厂的私营企业积极参与设置了很大障碍。这激励企业经营者以低成本和低能耗创造新的低浓度、低质量二氧化碳。2需要利用技术。
迄今为止，AIST 和 Tosoh 一直在致力于低浓度 CO2无需浓缩、压缩或提炼直接空中捕获 (DAC)我们一直致力于开发利用技术生产有用化学品的方法。在CCS和CCU中，低浓度和低质量的CO2使用胺化学吸附转化为氨基甲酸铵盐，然后热分解产生高浓度、高纯度的CO2210802_10888脱水反应获得的脲衍生物，特别是具有高附加值的亚乙基脲。
这项研究和开发得到了“NEDO 领先研究计划/未探索的挑战 2050 (2018-2021)”（研究代表：竹内克彦）的支持，这是一个 NEDO 委托项目，支持着眼于 2050 年左右的创新技术和系统提案，旨在解决能源和环境领域的中长期问题。
图 1 氨基甲酸铵盐在 CCS/CCU 中的使用
胺和CO的氨基甲铵盐2，但在低浓度CO2的有效合成和分离方法的详细研究报道。作为原料。因此，我们将15%的CO2（火电厂废气的模型气体）添加到乙二胺（乙撑脲的原料）溶解在各种溶剂中的溶液中。2和氮气 (N2)的混合气体，探索能够有效地得到氨基甲酸铵盐的条件。结果，他们发现，当使用乙醇作为溶剂时，对应于乙二胺的氨基甲酸铵盐有效地形成并以白色固体形式沉淀，并且以96%的分离收率获得（图2）。另外，CO2空气（CO2浓度约004%))，我们发现，通过将乙二胺暴露在空气中而不使用溶剂，可以获得相应的氨基甲酸铵盐，分离收率为45%。元素分析的结果来看，这些方法合成的氨基甲酸铵盐都是CO2无论来源如何，它都是高纯度的，并且不掺入水或乙醇。
图2乙二胺衍生的氨基甲酸铵盐的合成
下一步，低浓度二氧化碳2合成的乙二胺衍生的氨基甲酸铵盐合成尿素衍生物的方法。结果，钛络合物作为催化剂，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮 (DMI)，作为反应容器的氨基甲酸铵盐热分解产生的CO2高压灭菌器，我们能够高产率合成亚乙基脲（图3）。该方法合成的乙烯脲易于蒸馏纯化，分离收率高达82%。该方法也适用于各种胺衍生的氨基甲酸铵盐，还可以合成各种环状和无环脲衍生物。
图3由氨基甲酸铵盐合成脲衍生物
利用实际火力发电厂废气验证了新开发的反应后，我们的目标是在工业规模上实现尿素衍生物合成反应的商业化。