アミン官能化エポキシ樹脂－酸化セリウム－銅系MOFを用いた自動車排ガスCO2回収用複合コーティングメッシュカートリッジの開発
Development of Composite-Coated Mesh Cartridges for Automobile Exhaust Carbon Capture Using Amine-Functionalized Epoxy Resin-Cerium Oxide-Copper-Based Metal–Organic Framework (原題)
Raghu Raja Pandiyan Kuppusamy, Dibya Datta, Tarun Vakiti
🤖 gxceed AI 要約
日本語
エチレンジアミンまたはジエチレントリアミンで官能化したエポキシ樹脂に、酸化セリウム、ヒュームドシリカ、炭酸カリウム、銅系MOFを複合したコーティングをセラミックメッシュ基材に含浸し、ディーゼルエンジン排気ラインに装着して実排ガス下でCO2吸着性能を評価した。DETA系＋銅系MOF複合材が610.5 mg/g（33917 mg/m2）と最高の吸着容量を示し、アミンの化学吸着とフィラーによる物理吸着の相乗効果が寄与したと結論づけている。移動体向けCO2回収材料の可能性を示す基礎実証である。
English
Amine-functionalized epoxy composites (EDA or DETA) incorporating cerium oxide, fumed silica, potassium carbonate, and a copper-based MOF were dip-coated onto ceramic mesh cartridges and tested in the exhaust line of a diesel engine. The DETA-based composite with Cu-MOF achieved the highest CO2 uptake at 610.5 mg/g (33,917 mg/m2), attributed to synergistic amine chemisorption and filler-induced physisorption. The work demonstrates a materials pathway for mobile/on-board CO2 capture from exhaust streams.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
自動車セクターのScope 3・製品使用段階排出の削減は日本でも重要課題であり、車載CO2回収は残存排出のオフセット手段として注目されうる。ただし現段階は材料実証であり、SSBJ開示や投資家対応に直接接続するには実装・コスト面の検証が必要。
In the global GX context
On-board or mobile carbon capture is an emerging lever for residual emissions in hard-to-abate transport, relevant to ISSB/CSRD Scope 3 and product-use accounting debates. This paper contributes early materials evidence, though commercial viability and measurement/reporting methodologies remain open.
👥 読者別の含意
🔬研究者:アミン化学吸着とMOF物理吸着を組み合わせた複合吸着材設計の実排ガス下データとして参照価値がある。
🏢実務担当者:自動車・輸送機器の脱炭素ロードマップ検討時に、残存排出対策の技術選択肢として把握しておく材料。
🏛政策担当者:車載CO2回収を将来の排出削減メニューに位置づける際、計測・算定ルール整備の必要性を示唆する。
📄 Abstract（原文）
Abstract The primary objective of this study is to develop ceramic mesh cartridges coated with amine-functionalized epoxy composites for effective carbon dioxide capture from exhaust streams. Hybrid reactive mixtures were prepared using epoxy resin functionalized with ethylene diamine (EDA) or diethylene triamine (DETA), followed by the incorporation of cerium oxide, fumed silica, potassium carbonate, and copper-based metal–organic framework (MOF) fillers to enhance CO2 adsorption performance. The formulations were uniformly dip-coated onto cylindrical ceramic glass-fiber mesh substrates while maintaining open pore pathways. Material characterization using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and Brunauer–Emmett–Teller (BET) analysis confirmed the formation of the amine–epoxy network, curing behavior, and uniform dispersion of fillers. The coated mesh cartridges were subsequently installed in the exhaust line of a Kirloskar diesel engine and evaluated under real exhaust conditions. Post-capture analysis using CHNS elemental analysis quantified carbon capture and confirmed CO2 adsorption. FTIR results indicated carbamate formation, while DSC confirmed adequate curing. Morphological and textural analyses revealed well-dispersed fillers, specific surface area, and pore volume. The DETA-based composite with copper-based MOF exhibited the highest CO2 adsorption capacity of 610.5 mg/g and 33917 mg/m2 of adsorbent. The enhanced performance is attributed to the synergistic effect of amine chemisorption and filler-induced physisorption. These findings demonstrate the potential of hybrid amine-functionalized epoxy composites as materials for mobile CO2 capture applications.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c03829first seen 2026-11-01 04:56:40 · last seen 2026-11-06 04:53:39
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