【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二氧化碳的资源化方法和固体碳化物的制造方法。
技术介绍
1、为了实现可持续的地球环境、社会，对脱碳社会的实现的努力在国际上加速。例如，在以煤、石油以及天然气等化石燃料作为能源的火力发电中，排放大量的二氧化碳。二氧化碳占温室效应气体的大半，因此被认为是全球变暖的主要原因，正在进行为了削减其排放量的技术开发。
2、作为通过将二氧化碳用作资源来削减向大气中的排放量的方法，例如，可列举出“ccus(carbon dioxide capture，utilization and storage：二氧化碳捕集、利用以及封存)”。在“ccus”中，作为二氧化碳的利用对象可列举出化学品、燃料以及矿物质等。
3、此外，为了实现可持续的社会，有效利用资源、促进废弃物的削减或再利用也是重要的。例如，在社会的数字化急剧发展的状况下，伴随着数字基础设施的完善等，半导体市场处于活跃状态。据说在作为半导体产品的基础材料的硅晶片(半导体硅)的制造中，每年产生高达约9万吨的大量硅污泥，为了有效利用该硅污泥而进行了研究开发。例如，非专利文献1中记载了以活性炭作为碳源，由硅的切屑(硅污泥)得到碳化硅的技术。
4、现有技术文献
5、非专利文献
6、非专利文献1：powder technology，2017年，第322卷，p.290-295
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、已经广泛研究了将二氧化碳作为碳源在化学反应中的有效利用。
3、本专利技术的技术问题在于提供一种以低能量成本将二氧化碳以固体碳化物的形式进行资源化的方法。
4、技术方案
5、本专利技术人等鉴于上述技术问题而反复进行了深入研究，结果发现，在以二氧化碳作为碳源，使其与特定的元素或包含所述元素的非碳化物化合物反应的情况下，不发生吸热反应而发生放热反应，作为反应产物得到固体碳化物。本专利技术是基于该见解进一步反复研究而完成的。
6、本专利技术的技术问题通过以下方法得以解决。
7、<1>
8、一种二氧化碳的资源化方法，包括：使能形成碳化物的元素和/或包含该元素的非碳化物化合物与二氧化碳通过放热反应进行反应，由此使所述二氧化碳的碳与所述元素键合，得到固体碳化物。
9、<2>
10、根据<1>所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素、属于元素周期表第ⅲa族的元素以及属于元素周期表第ⅳa族的元素中的至少一种。
11、<3>
12、根据<1>或<2>所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅、钛以及铝中的至少一种。
13、<4>
14、根据<1>～<3>中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅。
15、<5>
16、根据<4>所述的二氧化碳的资源化方法，其中，包括：在所述的通过放热反应进行反应之后，通过使用了氢氧化钠水溶液的清洗来提高所述固体碳化物的纯度。
17、<6>
18、根据<1>～<5>中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过将反应体系加热至30℃以上来使所述放热反应发生。
19、<7>
20、根据<6>所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过微波照射或卤素灯光照射来进行所述加热。
21、<8>
22、一种固体碳化物的制造方法，包括：使能形成碳化物的元素和/或包含该元素的非碳化物化合物与二氧化碳通过放热反应进行反应，由此使所述二氧化碳的碳与所述元素键合，得到固体碳化物。
23、<9>
24、根据<8>所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素、属于元素周期表第ⅲa族的元素以及属于元素周期表第ⅳa族的元素中的至少一种。
25、<10>
26、根据<8>或<9>所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为硅、钛以及铝中的至少一种。
27、<11>
28、根据<8>～<10>中任一项所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为硅。
29、<12>
30、根据<11>所述的固体碳化物的制造方法，其中，包括：在所述的通过放热反应进行反应之后，通过使用了氢氧化钠水溶液的清洗来提高所述固体碳化物的纯度。
31、<13>
32、根据<8>～<12>中任一项所述的固体碳化物的制造方法，其中，通过将反应体系加热至30℃以上来使所述放热反应发生。
33、<14>
34、根据<13>所述的固体碳化物的制造方法，其中，通过微波照射或卤素灯光照射来进行所述加热。
35、本专利技术和本说明书中使用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。需要说明的是，在本说明书中，对于成分的含量、物性等阶段性地设定多个数值范围来进行说明的情况下，形成数值范围的上限值和下限值并不限定于“～”前后所记载的特定组合，可以将形成各数值范围的上限值和下限值的数值适当组合。
36、有益效果
37、根据本专利技术的二氧化碳的资源化方法，能高效地进行二氧化碳的资源化。此外，根据本专利技术的固体碳化物的制造方法，能以二氧化碳作为碳源，高效地得到固体碳化物。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二氧化碳的资源化方法，包括：使能形成碳化物的元素和/或包含所述元素的非碳化物化合物与二氧化碳通过放热反应进行反应，由此使所述二氧化碳的碳与所述元素键合，得到固体碳化物。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素、属于元素周期表第ⅢA族的元素以及属于元素周期表第ⅣA族的元素中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅、钛以及铝中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳的资源化方法，其中，包括：在所述的通过放热反应进行反应之后，通过使用了氢氧化钠水溶液的清洗来提高所述固体碳化物的纯度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过将反应体系加热至30℃以上来使所述放热反应发生。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过微波照射或卤素灯光照射来进行所述加热。
8.一种固体碳
9.根据权利要求8所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素、属于元素周期表第ⅢA族的元素以及属于元素周期表第ⅣA族的元素中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为硅、钛以及铝中的至少一种。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的固体碳化物的制造方法，其中，所述元素为硅。
12.根据权利要求11所述的固体碳化物的制造方法，其中，包括：在所述的通过放热反应进行反应之后，通过使用了氢氧化钠水溶液的清洗来提高所述固体碳化物的纯度。
13.根据权利要求8～12中任一项所述的固体碳化物的制造方法，其中，通过将反应体系加热至30℃以上来使所述放热反应发生。
14.根据权利要求13所述的固体碳化物的制造方法，其中，通过微波照射或卤素灯光照射来进行所述加热。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种二氧化碳的资源化方法，包括：使能形成碳化物的元素和/或包含所述元素的非碳化物化合物与二氧化碳通过放热反应进行反应，由此使所述二氧化碳的碳与所述元素键合，得到固体碳化物。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素、属于元素周期表第ⅲa族的元素以及属于元素周期表第ⅳa族的元素中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅、钛以及铝中的至少一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，所述元素为硅。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳的资源化方法，其中，包括：在所述的通过放热反应进行反应之后，通过使用了氢氧化钠水溶液的清洗来提高所述固体碳化物的纯度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过将反应体系加热至30℃以上来使所述放热反应发生。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳的资源化方法，其中，通过微波照射或卤素灯光照射来进行所述加热。
8...
【专利技术属性】
技术研发人员：福岛润，泷泽博胤，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。