コバルトは珪酸塩鉱物鉱石の低水炭酸化を遅らせる(Cobalt Slows the Low-Water Carbonation of Silicate Mineral Ores)

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2025-01-09 パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)

米国太平洋北西国立研究所(PNNL)の研究チームは、ケイ酸塩鉱石の低水分条件下での炭酸化反応において、コバルトが反応速度を遅延させることを発見しました。この知見は、鉱物を利用した二酸化炭素の長期的な地質学的貯留の効率化に向けた新たな手法の開発に寄与する可能性があります。研究者たちは、コバルトの存在が鉱物表面での反応性サイトの形成を抑制し、炭酸化の進行を遅らせることを明らかにしました。この発見は、二酸化炭素の地中貯留技術の最適化や、鉱物の炭酸化プロセスにおける触媒の役割に関する理解を深める上で重要な意味を持ちます。

<関連情報>

コバルト置換が低水超臨界二酸化炭素中のフォルステライト炭酸化を遅らせる Cobalt substitution slows forsterite carbonation in low-water supercritical carbon dioxide

John S. Loring, Tenley E. Webb, Mark E. Bowden, Mark H. Engelhard and  Sebastien N. Kerisit
Physical Chemistry Chemical Physics  Published:09 Oct 2024
DOI:https://doi.org/10.1039/D4CP02092H

コバルトは珪酸塩鉱物鉱石の低水炭酸化を遅らせる(Cobalt Slows the Low-Water Carbonation of Silicate Mineral Ores)

Abstract

Cobalt recovery from low-grade mafic and ultramafic ores could be economically viable if combined with CO2 storage under low-water conditions, but the impact of Co on metal silicate carbonation and the fate of Co during the carbonation reaction must be understood. In this study, in situ infrared spectroscopy was used to investigate the carbonation of Co-doped forsterite ((Mg,Co)2SiO4) in thin water films in humidified supercritical CO2 at 50 °C and 90 bar. Rates of carbonation of Co-doped forsterite to Co-rich magnesite ((Mg,Co)CO3) increased with water film thickness but were at least 10 times smaller than previously measured for pure forsterite at similar conditions. We suggest that the smaller rates are due to thermodynamic drivers that cause water films on Co-doped forsterite to be much less oversaturated with respect to Co-doped magnesite, compared to the pure minerals.

1700応用理学一般
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