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J-GLOBAL ID：201702245773394691   整理番号：17A0475644

連続流ソルボ/水熱合成による酸化チタンナノ粒子産生のライフサイクル環境影響の評価【Powered by NICT】

Assessing the life cycle environmental impacts of titania nanoparticle production by continuous flow solvo/hydrothermal syntheses

著者 (9件)： Caramazana-Gonzalez P. (Advanced Materials Research Group, Faculty of Engineering, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. [e-mail]) ,  Dunne P. W. ,  Gimeno-Fabra M. ,  Zilka M. ,  Ticha M. ,  Stieberova B. ,  Freiberg F. ,  McKechnie J. ,  Lester E. H.
資料名： Green Chemistry  (Green Chemistry)
巻： 19  号： 6  ページ： 1536-1547  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2066A  ISSN： 1463-9262  CODEN： GRCHFJ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 連続水熱法とソルボサーマル合成は従来のプロセスよりもかなりの利点を提供し,広い範囲の前駆体からの高品質材料を生成した。本研究では,代替二酸化チタン(TiO_2)ナノ粒子製造パラメータの「ゆりかごから出口まで」ライフサイクル環境影響を評価し,運転条件,前駆体,材料特性と生産能力の範囲を考慮した。ナノTiO_2生成物の詳細なキャラクタリゼーションは,初めて,生産パラメータと環境影響に重要なナノ粒子特性を関連付けることができる,ナノTiO_2応用を評価する将来の研究のための有用な基礎を提供した。五つの異なるチタン前駆体を,オキシ硫酸チタン(TiOS)のような単純な無機前駆体から,チタンビス(アンモニウム-lactato)ジヒドロキシド(TiBALD)のような複雑な有機前駆体にした。実験室規模での合成を用いて,ナノ粒子の収率,粒径分布,結晶性及び相を決定することである。フルスケールプラント(>1000t/年)の仕様と運転経験は,ライフサイクル評価のための工業規模生産の質量とエネルギー入力を推定するために用いられる。全体として,より高いプロセス温度はより大きな,より結晶性の高いナノ粒子と高い転化率に関連している。前駆体選択もナノTiO_2特性:最大粒子サイズのTiOS結果からの生産に影響し,一方,TiBALDは,最小粒子と最も狭い粒径分布を達成した。前駆体選択は,cradle to gate環境影響(いくつかのケースで>80%)を決定する主な因子であり,複雑な有機前駆体の生産影響によるものであった。TiOSからナノTiO_2生産は前駆体の低い環境影響により最低の地球温暖化可能性(GWP)(<12kg CO_2~-当量/kg TiO_2)と累積エネルギー需要(CED)(<149MJ kg~( 1)TiO_2),溶媒としての水の使用とより低い温度でも高収率を示した。逆に,TiBALD前駆体は付加的な合成後段階の必要性と前駆体製造の複雑さのために最大の影響(86kg CO_2~-当量/kg TiO_2および1952MJ kg~( 1)TiO_2)を示した。本研究の主な目的は,異なる条件下で種々の前駆体を利用した製造TiO_2ナノ粒子の環境影響の直接比較ではなく,ナノTiO_2とライフサイクル環境影響の潜在的応用を評価する将来の研究のための重要な基礎を提供した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 粒度 ,  *チタン ,  *ナノ粒子 ,  *水熱合成 ,  結晶度 ,  地球温暖化 ,  前駆体 ,  *環境影響 ,  *ライフサイクル ,  転化率 ,  キャラクタリゼーション ,  粒度分布
準シソーラス用語： 材料特性 ,  運転条件 ,  二酸化チタン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 各種物理的手法  (CC01030W) ,  貴金属触媒  (CB06122I) ,  触媒の調製  (CB06110P) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

タイトルに関連する用語 (7件)： 連続流 ,  ソルボ ,  水熱合成 ,  酸化チタンナノ粒子 ,  ライフサイクル ,  環境影響 ,  評価