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特許7378468溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素除去、ならびに関連システムおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-02
(45)【発行日】2023-11-13
(54)【発明の名称】溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素除去、ならびに関連システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
B01D 53/14 20060101AFI20231106BHJP
C01B 35/12 20060101ALI20231106BHJP
C01B 32/50 20170101ALI20231106BHJP
B01D 53/62 20060101ALI20231106BHJP
B01D 53/78 20060101ALI20231106BHJP
B01D 53/96 20060101ALI20231106BHJP
B01D 53/18 20060101ALI20231106BHJP
【ＦＩ】
B01D53/14 210
C01B35/12 A
C01B35/12 D
C01B32/50
B01D53/62 ZAB
B01D53/78
B01D53/96
B01D53/14 220
B01D53/18 150
【請求項の数】
27
(21)【出願番号】P 2021517996
(86)(22)【出願日】2019-07-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-13
(86)【国際出願番号】 US2019040961
(87)【国際公開番号】W WO2020072115
(87)【国際公開日】2020-04-09
【審査請求日】2022-07-08
(31)【優先権主張番号】62/815,656
(32)【優先日】2019-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/742,078
(32)【優先日】2018-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】596060697
【氏名又は名称】マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー
(73)【特許権者】
【識別番号】519039216
【氏名又は名称】サウジ・アラビアン・オイル・カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(72)【発明者】
【氏名】ハットン， トレバー アラン
(72)【発明者】
【氏名】原田 琢也
(72)【発明者】
【氏名】ジャマール， アキール
(72)【発明者】
【氏名】ハリデー， キャメロン ジー．
【審査官】宮部 裕一
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１２－５２８００２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２０５０２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ ５３／１４－５３／１８
Ｂ０１Ｄ ５３／６２
Ｃ０１Ｂ ３５／１２
Ｃ０１Ｂ ３２／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、
ホウ素、および
酸素
を含む、方法。
【請求項2】
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ３＋を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ２－を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに
少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態
を含む、方法。
【請求項7】
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記隔離材料の温度が、前記二酸化炭素の前記隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、前記サイクルの各々が隔離ステップと、その後の再生ステップとを含み、前記隔離ステップにおいて前記隔離材料によって二酸化炭素が隔離され、前記再生ステップにおいて前記隔離材料から二酸化炭素が放出され、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記環境が、反応器内に含有されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
１重量％未満の前記隔離材料が、硝酸塩および／または亜硝酸塩を含む塩で構成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
塩を含む固体隔離材料を溶融するステップ、および二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用するように、二酸化炭素を含む環境中で溶融隔離材料を使用して、二酸化炭素を前記環境から隔離するステップ
を含む、方法であって、
ここで、固体形態の前記塩の化学量論組成が、ＭｘＢ１－ｘＯｙ（式中、ｘは０から１の間であり、Ｍは少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む）として表すことができる、
方法。
【請求項19】
ｙ＝１．５－ｘである、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
Ｍが、ＬｉおよびＮａを含む、請求項１８から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
ｘが、０．５と０．９との間であるか、またはそれらに等しい、請求項１９から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
前記隔離材料の二酸化炭素を含む前記環境への曝露の間に、前記隔離材料は流され、および／または噴霧される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
前記隔離材料はある方向に流され、および／または噴霧され、二酸化炭素を含む前記環境は異なる方向に流される、請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
前記隔離材料は、二酸化炭素を含む前記環境において、前記隔離材料の使用の間に流され、および／または噴霧される、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記隔離材料はある方向に流され、および／または噴霧され、二酸化炭素を含む前記環境は異なる方向に流される、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
前記隔離材料による二酸化炭素の取込みは、二酸化炭素を含有する環境への曝露の１分以内に隔離材料１グラム当たり５ｍｍｏｌの多さまたはそれよりも多い二酸化炭素である、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項27】
前記隔離材料の塩は、少なくとも２００℃かつ７００℃未満またはそれに等しい、１気圧での融点温度を有する、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０１８年１０月５日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮出願番号第６２／７４２，０７８号、および２０１９年３月８日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮出願番号第６２／８１５，６５６号に基づく米国特許法第１１９条（ｅ）項の下の優先権を主張しており、これらの仮出願はそれぞれ、その全体がすべての目的のために参考として本明細書中に援用される。
本出願は、２０１８年１０月５日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮出願番号第６２／７４２，０７８号、および２０１９年３月８日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮出願番号第６２／８１５，６５６号に基づく米国特許法第１１９条（ｅ）項の下の優先権を主張しており、これらの仮出願はそれぞれ、その全体がすべての目的のために参考として本明細書中に援用される。
【背景技術】
【0002】
技術分野
一般に、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素（ＣＯ２）の除去、ならびに関連システムおよび方法が、記載される。
一般に、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素（ＣＯ２）の除去、ならびに関連システムおよび方法が、記載される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
要旨
一般に、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素除去、ならびに関連システムおよび方法が、記載される。隔離材料を使用して二酸化炭素を捕捉する方法が記載され、これは一部の実施形態では、隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように曝露するステップを含む。一部の場合では、隔離材料は、二酸化炭素を含有する環境への曝露の間、少なくとも摂氏２００度（℃）の温度である。ある特定の実施形態は、溶融形態の塩を含む隔離材料に関し、溶融形態のこの塩は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンの構成元素（ホウ素（Ｂ）および酸素（Ｏ））は、例えば、イオン形態（例えば、それぞれＢ３＋およびＯ２－）に解離している。
一般に、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素除去、ならびに関連システムおよび方法が、記載される。隔離材料を使用して二酸化炭素を捕捉する方法が記載され、これは一部の実施形態では、隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように曝露するステップを含む。一部の場合では、隔離材料は、二酸化炭素を含有する環境への曝露の間、少なくとも摂氏２００度（℃）の温度である。ある特定の実施形態は、溶融形態の塩を含む隔離材料に関し、溶融形態のこの塩は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む。ある特定の実施形態では、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンの構成元素（ホウ素（Ｂ）および酸素（Ｏ））は、例えば、イオン形態（例えば、それぞれＢ３＋およびＯ２－）に解離している。
【0004】
ある特定の実施形態によると、隔離材料は、比較的速い速度で二酸化炭素を捕捉することができる。一部の実施形態では、隔離材料は、二酸化炭素を隔離する能力の損失があるとしてもほとんどなしに、繰り返しサイクルさせることができる。
【0005】
本発明の主題は、一部の場合では、相互関連製品、特定の問題に対する代替解決法、ならびに／または１つもしくは複数のシステムおよび／もしくは物品の複数の異なる使用を含む。
【0006】
特定の態様は、方法を対象とする。一部の実施形態では、方法は、溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように曝露するステップを含み、溶融形態の塩は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ホウ素、および酸素を含む。一部の実施形態では、ホウ素は、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である（例えば、Ｂ３＋を含む）。一部の実施形態では、酸素は、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である（例えば、Ｏ２－を含む）。
【0007】
一部の実施形態では、方法は、溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように曝露するステップを含み、溶融形態の塩は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む。一部の実施形態では、隔離材料の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である。
【0008】
一部の実施形態では、方法は、塩（例えば、アルカリ金属ホウ酸塩）を含む隔離材料を溶融するステップ、および溶融隔離材料を使用して、二酸化炭素を隔離するステップを含む。
【0009】
一部の実施形態では、方法は、二酸化炭素隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように少なくとも２００℃の温度で曝露するステップを含む。
【0010】
一部の実施形態では、方法は、溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように、少なくとも未反応の溶融塩が溶融形態で保持されるような条件下で曝露するステップを含む。
【0011】
本発明の他の利点および新規特徴は、添付の図面と併せて考えた場合に、本発明の種々の非限定的実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなる。本明細書および参照により組み込まれる文書が矛盾するおよび／または一致しない開示を含む場合、本明細書が優先される。
【0012】
本発明の非限定的実施形態は、概略であり、スケール通りに描かれることを意図しない添付の図面を参照して、例として記載される。図面では、例示されるそれぞれ同一のまたはほぼ同一の構成要素は、通常、単一の参照番号で表される。明確性を目的として、すべての構成要素がすべての図面において標識されているわけではなく、本発明の各実施形態のすべての構成要素が、当業者に本発明を理解させるために必要な例示を示しているわけではない。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、
溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、
ホウ素、および
酸素
を含む、方法。
（項目２）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目１から３のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、
溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに
少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態
を含む、方法。
（項目７）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目１から６のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目１から７のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目１から８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記隔離材料の温度が、前記二酸化炭素の前記隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である、項目１から９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目１から１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目１から１１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目１から１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目１から１３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目１から１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目１から１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
１重量％未満の前記隔離材料が、硝酸塩および／または亜硝酸塩を含む塩で構成される、項目１から１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種の他の金属カチオンをさらに含む、項目１から１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目６から１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
ｗが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
ｚが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２２）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３）
溶融形態の前記塩の化学量論組成が、Ｍ ｘ Ｂ １－ｘ Ｏ ｙ （式中、ｘは０から１の間であり、Ｍは少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む）として表すことができる、項目１から２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４）
ｙ＝１．５－ｘである、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
Ｍが、ＬｉおよびＮａを含む、項目２３または２４に記載の方法。
（項目２６）
ｘが、０．５と０．９との間であるか、またはそれらに等しい、項目２３から２５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目６から２６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８）
隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように少なくとも２００℃の温度で曝露するステップを含む、方法。
（項目２９）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目２８から２９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目２８から３０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目２８から３１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目２８から３２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目２８から３３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目２８から３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
前記隔離材料が、溶融形態の塩を含む、項目２８から３５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
１重量％未満の前記隔離材料が、硝酸塩および／または亜硝酸塩を含む塩で構成される、項目３６から３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目４１）
前記隔離材料が、ホウ素および酸素を含む、項目２８から４０のいずれか一項に記載の方法。
（項目４２）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目４１に記載の方法。
（項目４５）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記隔離材料が、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む、項目２８から４５のいずれか一項に記載の方法。
（項目４７）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目４６に記載の方法。
（項目４８）
ｗが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
ｚが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目４７から４８のいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目４７から４９のいずれか一項に記載の方法。
（項目５１）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目４６から５０のいずれか一項に記載の方法。
（項目５２）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように、少なくとも未反応の溶融塩が溶融形態で保持されるような条件下で曝露するステップを含む、方法。
（項目５３）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目５２から５３のいずれか一項に記載の方法。
（項目５５）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目５２から５４のいずれか一項に記載の方法。
（項目５６）
前記隔離材料の温度が、前記二酸化炭素の前記隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である、項目５２から５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目５７）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目５２から５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５８）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目５２から５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目５９）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目５２から５８のいずれか一項に記載の方法。
（項目６０）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目５２から５９のいずれか一項に記載の方法。
（項目６１）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む、項目５２から６０のいずれか一項に記載の方法。
（項目６２）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目６１に記載の方法。
（項目６４）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種の他の金属カチオンをさらに含む、項目６１から６３のいずれか一項に記載の方法。
（項目６５）
前記隔離材料が、ホウ素および酸素を含む、項目５２から６４のいずれか一項に記載の方法。
（項目６６）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目６５に記載の方法。
（項目６７）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目６６に記載の方法。
（項目６８）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目６５に記載の方法。
（項目６９）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記隔離材料が、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む、項目５２から６９のいずれか一項に記載の方法。
（項目７１）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
ｘが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
ｙが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目７１から７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目７４）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目７１から７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目７５）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目７０から７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目７６）
塩を含む固体隔離材料を溶融するステップ、および
溶融隔離材料を使用して、二酸化炭素を隔離するステップ
を含む、方法。
（項目７７）
溶融形態の前記塩が、アルカリ金属カチオン、酸化ホウ素アニオン、ホウ素カチオン、および／または酸素アニオンを含む、項目７６に記載の方法。
（項目７８）
固体形態の前記塩の化学量論組成が、Ｍ ｘ Ｂ １－ｘ Ｏ ｙ （式中、ｘは０から１の間であり、Ｍは少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む）として表すことができる、項目７６または７７に記載の方法。
（項目７９）
ｙ＝１．５－ｘである、項目７８に記載の方法。
（項目８０）
Ｍが、ＬｉおよびＮａを含む、項目７８または７９に記載の方法。
（項目８１）
ｘが、０．５と０．９との間であるか、またはそれらに等しい、項目７８から８０のいずれか一項に記載の方法。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、
溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、
ホウ素、および
酸素
を含む、方法。
（項目２）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目１から３のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法であって、
溶融形態の前記塩が、
少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに
少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態
を含む、方法。
（項目７）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目１から６のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目１から７のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目１から８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記隔離材料の温度が、前記二酸化炭素の前記隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である、項目１から９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目１から１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目１から１１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目１から１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目１から１３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目１から１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目１から１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
１重量％未満の前記隔離材料が、硝酸塩および／または亜硝酸塩を含む塩で構成される、項目１から１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種の他の金属カチオンをさらに含む、項目１から１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目６から１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
ｗが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
ｚが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２２）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３）
溶融形態の前記塩の化学量論組成が、Ｍ ｘ Ｂ １－ｘ Ｏ ｙ （式中、ｘは０から１の間であり、Ｍは少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む）として表すことができる、項目１から２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４）
ｙ＝１．５－ｘである、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
Ｍが、ＬｉおよびＮａを含む、項目２３または２４に記載の方法。
（項目２６）
ｘが、０．５と０．９との間であるか、またはそれらに等しい、項目２３から２５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目６から２６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８）
隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように少なくとも２００℃の温度で曝露するステップを含む、方法。
（項目２９）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目２８から２９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目２８から３０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目２８から３１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目２８から３２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目２８から３３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目２８から３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
前記隔離材料が、溶融形態の塩を含む、項目２８から３５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目３７に記載の方法。
（項目４０）
１重量％未満の前記隔離材料が、硝酸塩および／または亜硝酸塩を含む塩で構成される、項目３６から３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目４１）
前記隔離材料が、ホウ素および酸素を含む、項目２８から４０のいずれか一項に記載の方法。
（項目４２）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目４１に記載の方法。
（項目４５）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記隔離材料が、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む、項目２８から４５のいずれか一項に記載の方法。
（項目４７）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目４６に記載の方法。
（項目４８）
ｗが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
ｚが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目４７から４８のいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目４７から４９のいずれか一項に記載の方法。
（項目５１）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目４６から５０のいずれか一項に記載の方法。
（項目５２）
溶融形態の塩を含む隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、前記二酸化炭素の少なくとも一部が前記隔離材料と相互作用して前記環境から隔離されるように、少なくとも未反応の溶融塩が溶融形態で保持されるような条件下で曝露するステップを含む、方法。
（項目５３）
前記環境が、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、前記環境から隔離される、項目５２から５３のいずれか一項に記載の方法。
（項目５５）
前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、１時間の時間内に前記環境から隔離される、項目５２から５４のいずれか一項に記載の方法。
（項目５６）
前記隔離材料の温度が、前記二酸化炭素の前記隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃である、項目５２から５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目５７）
前記隔離材料から、前記隔離材料によって隔離された前記二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって、前記隔離材料を再生するステップをさらに含む、項目５２から５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５８）
前記隔離材料を少なくとも１０回サイクルさせるステップをさらに含み、１０回目のサイクルの間に前記隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量が、前記隔離材料１グラム当たり少なくとも１ｍｍｏｌである、項目５２から５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目５９）
前記環境が、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する、項目５２から５８のいずれか一項に記載の方法。
（項目６０）
前記環境が、反応器内に含有されている、項目５２から５９のいずれか一項に記載の方法。
（項目６１）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む、項目５２から６０のいずれか一項に記載の方法。
（項目６２）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記少なくとも１種のアルカリ金属カチオンが、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む、項目６１に記載の方法。
（項目６４）
溶融形態の前記塩が、少なくとも１種の他の金属カチオンをさらに含む、項目６１から６３のいずれか一項に記載の方法。
（項目６５）
前記隔離材料が、ホウ素および酸素を含む、項目５２から６４のいずれか一項に記載の方法。
（項目６６）
前記ホウ素が、少なくとも１種のホウ素カチオンの形態である、項目６５に記載の方法。
（項目６７）
前記少なくとも１種のホウ素カチオンが、Ｂ ３＋ を含む、項目６６に記載の方法。
（項目６８）
前記酸素が、少なくとも１種の酸素アニオンの形態である、項目６５に記載の方法。
（項目６９）
前記少なくとも１種の酸素アニオンが、Ｏ ２－ を含む、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記隔離材料が、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む、項目５２から６９のいずれか一項に記載の方法。
（項目７１）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性Ｂ ｗ Ｏ ｚ および／またはその解離形態を含む、項目７０に記載の方法。
（項目７２）
ｘが、１と４との間であるか、またはそれらに等しい、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
ｙが、１と９との間であるか、またはそれらに等しい、項目７１から７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目７４）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、アニオン性のＢＯ ３ 、ＢＯ ４ もしくはＢ ２ Ｏ ５ および／またはその解離形態を含む、項目７１から７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目７５）
前記少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンが、Ｂ ｗ Ｏ ｚ の形態ならびに／またはＢおよびＯが互いから解離している形態の酸化ホウ素アニオンを含む、項目７０から７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目７６）
塩を含む固体隔離材料を溶融するステップ、および
溶融隔離材料を使用して、二酸化炭素を隔離するステップ
を含む、方法。
（項目７７）
溶融形態の前記塩が、アルカリ金属カチオン、酸化ホウ素アニオン、ホウ素カチオン、および／または酸素アニオンを含む、項目７６に記載の方法。
（項目７８）
固体形態の前記塩の化学量論組成が、Ｍ ｘ Ｂ １－ｘ Ｏ ｙ （式中、ｘは０から１の間であり、Ｍは少なくとも１種のアルカリ金属カチオンを含む）として表すことができる、項目７６または７７に記載の方法。
（項目７９）
ｙ＝１．５－ｘである、項目７８に記載の方法。
（項目８０）
Ｍが、ＬｉおよびＮａを含む、項目７８または７９に記載の方法。
（項目８１）
ｘが、０．５と０．９との間であるか、またはそれらに等しい、項目７８から８０のいずれか一項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
詳細な説明
本開示は、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素の除去を対象とする。一部の実施形態では、二酸化炭素の除去は、高温（例えば、少なくとも未反応の溶融塩が溶融形態で保持されるように、塩の溶融温度またはそれよりも上）で行ってもよい。
本開示は、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用した二酸化炭素の除去を対象とする。一部の実施形態では、二酸化炭素の除去は、高温（例えば、少なくとも未反応の溶融塩が溶融形態で保持されるように、塩の溶融温度またはそれよりも上）で行ってもよい。
【0015】
本発明のある特定の実施形態によると、塩は、隔離に好都合な条件下で二酸化炭素に曝露される。例えば、ある特定の実施形態によると、溶融形態の塩を含む隔離材料は、２種間の高接触を促進するやり方で二酸化炭素を含有する環境に曝露することができ、例えば、隔離材料は、二酸化炭素を含有する環境への隔離材料の曝露の間に、流す（必要に応じて連続して流す）および／または噴霧することができる。二酸化炭素を含有する環境への隔離材料の曝露の間に隔離材料を流すおよび／または噴霧することにより、完全に固体の隔離材料による二酸化炭素捕捉速度に比べて、隔離材料による二酸化炭素捕捉速度が有利に増加し得る。例えば、溶融形態の塩を含む隔離材料（本明細書において吸着剤とも呼ばれる）は一方向に流されおよび／または噴霧されてもよく、一方、二酸化炭素を含む環境は、異なる方向、例えば、反対方向に、逆流または向流型操作で流されて、隔離材料と環境との間の熱伝達および／または物質移動を最大にする。
【0016】
本発明のある特定の実施形態による隔離材料による二酸化炭素の取込みは、所望のレベルのものであり得る。アルカリ金属カチオンならびに酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む、溶融形態の塩を含む隔離材料による取込みは、二酸化炭素を含有する環境への曝露の１分以内に隔離材料１グラム当たり５ｍｍｏｌの多さまたはそれよりも多い二酸化炭素である可能性があり、これは同様の条件下における同様の組成の固体粒子隔離材料の場合よりも大幅に速い取込み速度である。
【0017】
さらに、ある特定の実施形態によると、溶融形態の塩を含む隔離材料を流す能力は、連続二酸化炭素隔離プロセスを促進し、このプロセスにおいて、プロセスを停止することなく複数のサイクルにわたって、二酸化炭素負荷隔離材料が吸着ベッセルから脱着ベッセルに流されてもよく、および／または非負荷隔離材料が、脱着ベッセルから吸着ベッセルに流されてもよい。一部の実施形態では、連続操作は、二酸化炭素捕捉プロセスの期間の低減、二酸化炭素捕捉プロセスにおいて必要な入力エネルギーの潜在的な低減、およびユニットをオフラインにするのではなくパージにより被毒隔離材料を復元する能力を含むがこれらに限定されない利点を提供する。
【0018】
ある特定の実施形態によると、溶融形態の塩を含む隔離材料の別の重要な利点は、高温、例えば、隔離材料の溶融温度よりも高いかまたはそれに等しい温度、例えば、２００℃超またはそれに等しい温度で、隔離材料を使用する能力である。温度は、なおより高くてもよく、例えば、２５０℃超もしくはそれに等しい、３００℃超もしくはそれに等しい、３５０℃超もしくはそれに等しい、４００℃超もしくはそれに等しい、４５０℃超もしくはそれに等しい、または５００℃超もしくはそれに等しい、またはそれよりも高くてもよい。隔離材料が高温で使用される一部の実施形態では、様々な好適な量の隔離材料のうちの任意のもの（例えば、１重量％超もしくはそれに等しい、１０重量％超もしくはそれに等しい、５０重量％超もしくはそれに等しい、７５重量％超もしくはそれに等しい、９０重量％超もしくはそれに等しい、９９重量％超もしくはそれに等しい、またはすべての隔離材料）が、その高温（例えば、２００℃超もしくはそれに等しい、２５０℃超もしくはそれに等しい、３００℃超もしくはそれに等しい、３５０℃超もしくはそれに等しい、４００℃超もしくはそれに等しい、４５０℃超もしくはそれに等しい、５００℃超もしくはそれに等しい、および／または本明細書の上もしくは他所に言及した他の温度範囲の任意のものの範囲内）である。ある特定の実施形態では、プロセスは、必要に応じて圧力スイング操作で行うことができる。本明細書で使用する場合、操作温度は、隔離材料自体の温度を指し、これは、隔離材料が曝露される環境の温度に本質的に等しくてもよく、またはそれとは異なっていてもよい。
【0019】
一般に、本明細書に記載されているある特定の実施形態の圧力スイング操作において、隔離材料は、二酸化炭素を含有する環境への隔離材料の曝露の間、二酸化炭素の第１の分圧を有する環境に曝露され、その後、二酸化炭素負荷隔離材料は、二酸化炭素のより低い第２の分圧（例えば、０ｂａｒ ＣＯ２）を有する第２の環境に曝露され、非負荷隔離材料が再生される。この圧力スイング操作は、隔離材料が再生されると、複数のサイクルにわたって繰り返されてもよい。ＣＯ２の第１の分圧は、少なくとも０．００１ｂａｒ、少なくとも０．０１ｂａｒ、少なくとも０．１ｂａｒ、または少なくとも１ｂａｒであってもよい。ＣＯ２の第１の分圧は、最大３０ｂａｒ、最大２０ｂａｒ、最大１０ｂａｒ、または最大５ｂａｒであってもよい。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、０．００１ｂａｒから３０ｂａｒの間またはそれらに等しい、０．０１ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しい、０．１ｂａｒから１０ｂａｒの間またはそれらに等しい、１ｂａｒから５ｂａｒの間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。ＣＯ２の第２の分圧は、ＣＯ２の第１の分圧よりも少なくとも０．００１ｂａｒ、少なくとも０．０１ｂａｒ、少なくとも０．１ｂａｒ、または少なくとも１ｂａｒ低くてもよい。ＣＯ２の第２の分圧は、ＣＯ２の第１の分圧よりも最大３０ｂａｒ、最大２０ｂａｒ、最大１０ｂａｒ、または最大５ｂａｒ低くてもよい。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、０．００１ｂａｒから３０ｂａｒの間またはそれらに等しく低い、０．０１ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しく低い、０．１ｂａｒから１０ｂａｒの間またはそれらに等しく低い、１ｂａｒから５ｂａｒの間またはそれらに等しく低い）。また、他の範囲も可能である。
【0020】
プロセスは、必要に応じて温度スイング操作で行うことができる。本明細書に記載されているある特定の実施形態によると、温度スイング操作において一般に、隔離材料は、二酸化炭素を含有する環境への隔離材料の曝露の間、第１の温度に曝露され、その後、二酸化炭素負荷隔離材料は、二酸化炭素をより少なく含有するまたは含有しない第２の環境で、より高い第２の温度に曝露され、非負荷隔離材料が再生される。この温度スイング操作は、隔離材料が再生されると、複数のサイクルにわたって繰り返されてもよい。第１の温度は、隔離材料の溶融温度よりも高いかまたはそれに等しくてもよく、例えば、２００℃超またはそれに等しくてもよい。第１の温度は、なおより高くてもよく、例えば、２５０℃超もしくはそれに等しい、３００℃超もしくはそれに等しい、３５０℃超もしくはそれに等しい、４００℃超もしくはそれに等しい、４５０℃超もしくはそれに等しい、または５００℃超もしくはそれに等しい、またはそれよりも高い、かつ／または７００℃未満もしくはそれに等しくてもよい。一部の実施形態では、第２の温度は、第１の温度に等しい。第２の温度は、第１の温度よりも少なくとも１０℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、または少なくとも５０℃高くてもよい。第２の温度は、第１の温度よりも最大３００℃、最大２００℃、最大１００℃、最大９０℃、最大８０℃、最大７０℃、または最大６０℃高くてもよい。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１０℃から３００℃の間またはそれらに等しく高い、２０℃から２００℃の間またはそれらに等しく高い、４０℃から１００℃の間またはそれらに等しく高い）。また、他の範囲も可能である。
【0021】
ある特定の実施形態では、特に指定しない限り、本明細書に記載されている温度および他の条件は、およそ大気圧におけるものであり、大気圧からの偏差が生じ得るが、なお本明細書に開示されている目的を満たすことに留意されたい。当業者は、本開示を考慮して、本明細書で概説される結果を達成するために異なる圧力を選択することができる。
【0022】
ある特定の実施形態は、隔離材料に関する。本明細書で使用する場合、句「隔離材料」は、二酸化炭素含有環境から二酸化炭素を除去することが可能な材料を記載するために使用される。
【0023】
ある特定の態様は、溶融形態の塩を含む隔離材料に関し、その塩の組成は、塩を溶融するのにより低いエネルギーが必要であるように他の塩に比べて低い溶融温度を有するように選択することができる。さらに、塩の組成は、塩の融点（例えば、１気圧での溶融温度）を調節するため、例えば、塩が曝露される二酸化炭素が二酸化炭素の供給源から放出される温度に近づけるまたは一致させるために選択することができる。
【0024】
ある特定の実施形態では、塩は溶融形態である。例えば、一部の実施形態では、アルカリ金属カチオンおよび酸化ホウ素アニオン（および／またはその解離形態）を含む固体塩は、その溶融温度を超えて加熱することができ、その結果、固体が液体状態に遷移する。ある特定の実施形態によると、アルカリ金属カチオンおよび酸化ホウ素アニオン（および／またはその解離形態）を含む塩は、大気圧における場合２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい融点を有する塩である。当業者は、溶融塩が、溶解塩（すなわち、溶媒内に溶解されている塩）とは異なることを理解するであろう。
【0025】
溶融形態の塩は、いくつかの化学組成を有し得る。ある特定の実施形態によると、溶融形態の塩は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオン、ならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む。
【0026】
用語「アルカリ金属」は、周期表１族の下記の６種の化学元素：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、およびフランシウム（Ｆｒ）を指すために本明細書で使用される。
【0027】
一部の実施形態では、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンは、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および／またはセシウム（Ｃｓ）を含む。一部の実施形態では、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンは、カチオン性のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、および／またはカリウム（Ｋ）を含む。
【0028】
一部の実施形態では、溶融形態の塩は、少なくとも１種の他の金属カチオンを含む。一部の実施形態では、少なくとも１種の他の金属カチオンは、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、または遷移金属カチオンを含む。一部の実施形態では、溶融形態の塩は、少なくとも２種のアルカリ金属カチオン（例えば、３種のアルカリ金属カチオン）を含む。ある特定の実施形態では、溶融形態の塩は、カチオン性リチウムおよびカチオン性ナトリウムを含む。
【0029】
一部の実施形態では、カチオン性リチウムおよびカチオン性ナトリウムを含む溶融形態の塩は、例えば、カチオン性ナトリウムを含む溶融形態の類似の塩またはカチオン性リチウム、カチオン性ナトリウムおよびカチオン性カリウムを含む溶融形態の類似の塩に比べて、温度スイング操作において利点を提供する。カチオン性リチウムおよびカチオン性ナトリウムを含む溶融形態の塩の１つの利点は、５００℃から７００℃の間またはそれらに等しい温度範囲における、カチオン性ナトリウムを含む溶融形態の類似の塩またはカチオン性リチウム、カチオン性ナトリウムおよびカチオン性カリウムを含む溶融形態の類似の塩よりも高い二酸化炭素取込み容量であり得る。カチオン性リチウムおよびカチオン性ナトリウムを含む溶融形態の塩の別の利点は、カチオン性ナトリウムを含む溶融形態の類似の塩またはカチオン性リチウム、カチオン性ナトリウムおよびカチオン性カリウムを含む溶融形態の類似の塩に比べて、二酸化炭素捕捉および放出の同じ再生効率のためにより少ない温度差を温度スイング操作において用いることができることである（例えば、類似の塩について用いられる温度差の０．２５から０．５倍の間またはこれらに等しい温度差）。
【0030】
用語「アルカリ土類金属」は、周期表２族の６種の化学元素：ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、およびラジウム（Ｒａ）を指すために本明細書で使用される。
【0031】
「遷移金属」元素は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、アクチニウム（Ａｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ラザホージウム（Ｒｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ドブニウム（Ｄｂ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、シーボーギウム（Ｓｇ）、マンガン（Ｍｎ）、テクニチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ボーリウム（Ｂｈ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ハッシウム（Ｈｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、マイトネリウム（Ｍｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ダームスタチウム（Ｄｓ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、レントゲニウム（Ｒｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、水銀（Ｈｇ）、およびコペルニシウム（Ｃｎ）である。
【0032】
ある特定の実施形態では、溶融形態の塩が、塩の溶融温度がアルカリ金属カチオンおよび１種の他の金属カチオンの異なる組成を有する塩の溶融温度よりも低くなるように、アルカリ金属カチオンおよび１種の他の金属カチオンを共晶組成またはそれに近い組成で含み、溶融形態の塩が二酸化炭素隔離操作を達成するのに必要なエネルギーを低減させることが有利であり得る。
【0033】
本明細書に記載されている隔離材料のうちのいくつかは、比較的低い溶融温度を有し、比較的低温で二酸化炭素の隔離（例えば、吸収）を促進し得る。例えば、互いに共晶組成物を形成することが可能な成分は、成分が他の相対量で存在する組成物と比較して、共晶組成物およびおよそ共晶組成物の組成で低下した融点を有する。別の例として、アルカリ金属カチオンおよび／またはアルカリ土類金属カチオンを含む組成物は、他の金属カチオンを含む組成物と比較して、比較的低い融点を有する。比較的低温で二酸化炭素を吸収する能力は、それが、必ずしもすべてではないがある特定の実施形態によると、二酸化炭素を吸収するのに必要なエネルギーの量を低減し得るため、有利であり得る。
【0034】
一部の実施形態では、隔離材料は、互いに共晶組成物を形成することが可能な少なくとも２種の成分（例えば、金属カチオン、アルカリ金属カチオン）を含む。当業者によって理解されるように、「共晶組成物」は、組成物の構成成分の融点よりも低い温度で溶融する組成物である。一部の共晶組成物において、液相は、共晶温度において、第１の固相、および第１の固相とは異なる第２の固相の両方で平衡である。平衡冷却条件下で共晶温度超の温度から共晶温度未満の温度に冷却される共晶組成物は、ある特定の場合、共晶温度で固化を受けて、液体から第１の固相および第２の固相を同時に形成する。当業者によって理解されるように、互いに共晶組成物を形成することが可能な２種の成分は、ある特定の場合、互いに非共晶組成を形成することもできる。非共晶組成は多くの場合、液相は温度の範囲にわたって固相と平衡であり得るため、温度の範囲にわたって固化を受ける。
【0035】
用語「酸化ホウ素アニオン」は、少なくとも１つのホウ素および少なくとも１つの酸素を含む負電荷イオンを指すために本明細書で使用される。溶融形態の塩の酸化ホウ素アニオンは、インタクトであり得（例えば、アニオン性ＢｗＯｚ形態、例えば、（ＢＯ３
３－））、ならびに／またはホウ素および酸素は、互いに（例えば、Ｂ３＋およびＯ２－のように、例えば、ホウ素カチオンおよび酸素アニオンに）解離し得る。
【0036】
一部の実施形態によると、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンは、アニオン性ＢｗＯｚおよび／またはその解離形態を含む。一部の実施形態では、ｗは０超かつ４未満またはそれに等しい。ある特定の実施形態では、ｗは１と４との間であるか、またはそれらに等しい。一部の実施形態では、ｚは０超かつ９未満またはそれに等しい。ある特定の実施形態では、ｚは１と９との間であるか、またはそれらに等しい。一部の実施形態では、少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンは、アニオン性ＢＯ３、ＢＯ４、もしくはＢ２Ｏ５、および／またはその解離形態を含む。ある特定の実施形態では、溶融形態の塩が、アニオン性ＢＯ３および／またはその解離形態を有することが有利であり得る。アニオン性ＢＯ３および／またはその解離形態の潜在的な利点として、同じアルカリ金属カチオン（および任意の他のカチオン）、ならびにアニオン性Ｂ２Ｏ５および／またはその解離形態を有する塩と比べて、二酸化炭素を含有する環境への曝露の間の溶融形態の塩のより高い二酸化炭素取込み容量を挙げることができる。アニオン性ＢＯ３および／またはその解離形態の別の潜在的な利点として、同じアルカリ金属カチオン（および任意の他のカチオン）、ならびにアニオン性ＢＯ４および／またはその解離形態を有する塩に比べて、脱着条件への曝露の間の溶融形態の塩のより大きな二酸化炭素脱着を挙げることができる。
【0037】
一部の実施形態では、酸化ホウ素アニオンは、ＢｗＯｚおよび／またはその解離形態を含み、ここで、ｗは０超かつ４未満またはそれに等しく、ｚは０超かつ９未満またはそれに等しい。
【0038】
一部の実施形態では、本明細書に記載されている塩の化学量論組成は、ＭｘＢ１－ｘＯｙ（式中、ｘは混合比であり、０から１の間である）として表すことができる。一部の実施形態では、化学量論組成は、例えば溶融する前の、固体形態の塩のものである。一部の実施形態では、化学量論組成は、例えば溶融した後の、溶融形態の塩のものでる。ある特定の実施形態では、ｙ＝１．５－ｘである。この式中の「Ｍ」は、本明細書に記載されている隔離材料中の金属カチオン（例えば、アルカリ金属カチオン、アルカリ金属カチオンおよび少なくとも１種の他の金属カチオンの組合せ）を指す。例えば、一部の実施形態では、本明細書に記載されている塩の化学量論組成は、ＡｘＢ１－ｘＯｙ（式中、０＜ｘ＜１であり、Ａはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）である）として表すことができる。ある特定の実施形態では、ｙ＝１．５－ｘである。
【0039】
本明細書で使用する場合、隔離材料中のアルカリ金属カチオンまたは金属カチオンの組合せの用語「混合比」は、隔離材料中の金属カチオンのモルの、隔離材料中の金属カチオンのモルとホウ素のモルの合計に対する比を指す。例えば、Ｎａ３ＢＯ３中のナトリウムの混合比は、３／（３＋１）＝０．７５であり、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）３ＢＯ３中のアルカリ金属の混合比は、（０．５×３＋０．５×３）／（３＋１）＝０．７５である。一部の実施形態では、混合比は、少なくとも０．５、少なくとも０．６、または少なくとも０．６６７である。一部の実施形態では、混合比は、最大０．９、最大０．８３５、最大０．８、最大０．７５、または最大０．７である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、０．５から０．９の間またはそれらに等しい、０．６から０．８の間またはそれらに等しい、０．７から０．８の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。理論に拘束されることを望むわけではないが、それ未満では隔離材料の二酸化炭素取込み容量が望ましいもの未満になる混合比（ある特定のアルカリ金属カチオンまたは金属カチオンの組合せについて）が存在し得る。理論に拘束されることを望むわけではないが、それを超えると隔離材料の再生効率が望ましいもの未満になる混合比（ある特定のアルカリ金属カチオンまたは金属カチオンの組合せについて）が存在し得る。
【0040】
溶融形態の塩の非限定例として、溶融形態の、Ｎａ３ＢＯ３（例えば、Ｎａ０．７５Ｂ０．２５Ｏ０．７５とも書ける）、Ｎａ５ＢＯ４（例えば、Ｎａ０．８３Ｂ０．１７Ｏ０．６７とも書ける）、Ｎａ４Ｂ２Ｏ５（例えば、Ｎａ２ＢＯ２．５とも書ける）、Ｋ３ＢＯ３（例えば、Ｋ０．７５Ｂ０．２５Ｏ０．７５とも書ける）、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）３ＢＯ３、および／もしくは（Ｌｉ０．３３Ｎａ０．３３Ｋ０．３３）３ＢＯ３、またはその組合せが挙げられるがこれらに限定されない。
【0041】
一部の実施形態では、隔離材料の１重量％未満が、硝酸塩および／または亜硝酸塩
を含む塩で構成される。
を含む塩で構成される。
【0042】
一部の実施形態では、溶融形態である隔離材料の塩は、溶融していないその塩の部分を伴い得る。言い換えると、溶融形態中に存在するすべての塩型の完全溶融が、すべての実施形態で必要であるとは限らない。一部の実施形態では、隔離材料内に存在する塩の少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、またはそれよりも多くが溶融している。一部の実施形態では、隔離材料内に存在する塩の１００重量％未満、９９重量％未満、９０重量％未満、またはそれよりも少なくが溶融している。また、上記範囲の組合せも可能である。また、他の範囲も可能である。
【0043】
一部の実施形態では、隔離材料は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む少なくとも１種の塩（例えば、Ｎａ３ＢＯ３、Ｎａ５ＢＯ４、Ｎａ４Ｂ２Ｏ５、Ｋ３ＢＯ３、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）３ＢＯ３、および／または（Ｌｉ０．３３Ｎａ０．３３Ｋ０．３３）３ＢＯ３を含むがこれらに限定されない）を含み、その塩の少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、またはそれよりも多くが溶融している。一部の実施形態では、隔離材料は、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含む少なくとも１種の塩（例えば、Ｎａ３ＢＯ３、Ｎａ５ＢＯ４、Ｎａ４Ｂ２Ｏ５、Ｋ３ＢＯ３、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）３ＢＯ３、および／または（Ｌｉ０．３３Ｎａ０．３３Ｋ０．３３）３ＢＯ３を含むがこれらに限定されない）を含み、その塩の１００重量％未満、９９重量％未満、９０重量％未満、またはそれよりも少ない量が溶融している。また、上記範囲の組合せも可能である。また、他の範囲も可能である。
【0044】
一部の実施形態では、隔離材料中、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含み、溶融形態であるすべての塩の総量は、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、またはそれよりも多い。非限定的な例示として、一部の実施形態では、隔離材料は、５０グラムのＮａ３ＢＯ３、５０グラムのＮａ５ＢＯ４、および５０グラムのＮａ４Ｂ２Ｏ５の組合せであってもよく、一部のそのような実施形態では、Ｎａ３ＢＯ３、Ｎａ５ＢＯ４、およびＮａ４Ｂ２Ｏ５の総量のうちの少なくとも１５グラム（すなわち、合計１５０グラムのうちの１０重量％）が溶融している。ある特定の実施形態では、隔離材料中、少なくとも１種のアルカリ金属カチオンならびに少なくとも１種の酸化ホウ素アニオンおよび／またはその解離形態を含み、溶融形態であるすべての塩の総量は、１００重量％未満、９９重量％未満、９０重量％未満、５０％未満、４０％未満、３０％未満、２０％未満、またはそれよりも少ない。また、上記範囲の組合せも可能である。また、他の範囲も可能である。
【0045】
一部の実施形態では、隔離材料は、添加剤をさらに含む。隔離材料に含まれ得る添加剤の種類の例としては、腐食抑制剤、粘度調整剤、湿潤剤、高温界面活性剤、およびスケール抑制剤を挙げることができるがこれらに限定されない。一部の実施形態では、隔離材料は、複数の添加剤（例えば、２種、３種、４種またはそれよりも多い）を含む。
【0046】
一部の実施形態では、二酸化炭素を含む環境への曝露の間、溶融形態の塩の少なくとも一部は、二酸化炭素の少なくとも一部と化学的に反応し、隔離材料内で１種または複数の生成物（例えば、炭酸塩を含む）を形成する。これらの１種または複数の生成物（例えば、炭酸塩生成物）は、例えば、塩（例えば、アルカリ金属ホウ酸塩）の温度および／または組成に応じて固体形態であってもまたは液体形態であってもよい。
【0047】
一部の実施形態では、二酸化炭素を含む環境への曝露の間、溶融形態の塩の少なくとも一部は、二酸化炭素の少なくとも一部と化学的に反応し、隔離材料内で固体粒子（例えば、炭酸塩を含む）を形成し、隔離材料の粘度が上昇する。これらの二酸化炭素負荷固体粒子は、スラリーポンプを使用して溶融形態の残留塩内で脱着装置に流されて再生されてもよく（例えば、固体粒子からの溶融形態の塩の再生）、または代替的にこれらの固体粒子は、固体粒子が形成されたのと同じベッセル内で再生されてもよい。
【0048】
一部の実施形態では、隔離材料の比較的高いパーセンテージが溶融形態の塩で構成される。例えば、一部の実施形態では、隔離材料の少なくとも１０重量パーセント（重量％）、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、またはそれよりも多くが、溶融形態の塩で構成される。一部の実施形態では、隔離材料の最大１００重量％、最大９９重量％、または最大９０重量％が、溶融形態の塩で構成される。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１０重量％から１００重量％の間またはそれらに等しい、２０重量％から９９重量％の間またはそれらに等しい、５０重量％から９０重量％の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。一部の実施形態では、すべての隔離材料が溶融している。他の実施形態では、隔離材料の一部のみが溶融している。
【0049】
一部の実施形態では、隔離材料の比較的高いパーセンテージが、隔離（例えば、吸収）の間に、二酸化炭素負荷固体粒子に化学的に変換される。例えば、一部の実施形態では、隔離材料の少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、または少なくとも２０重量％が、二酸化炭素負荷固体粒子で構成される。一部の実施形態では、隔離材料の最大９０重量％、最大８０重量％、または最大５０重量％が、二酸化炭素負荷固体粒子で構成される。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１重量％から９０重量％の間またはそれらに等しい、１０重量％から８０重量％の間またはそれらに等しい、１０重量％から５０重量％の間またはそれらに等しい、２０重量％から５０重量％の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0050】
一部の実施形態では、隔離材料は、アルカリ金属の水酸化物も含む。例えば、一部の実施形態では、隔離材料は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、および／またはＬｉＯＨを含む。ある特定の実施形態によると、アルカリ金属の水酸化物は、隔離材料と二酸化炭素との間の反応の副生成物として形成され得る。
【0051】
ある特定の実施形態によると、隔離材料は、比較的大量の二酸化炭素が隔離されるように二酸化炭素と相互作用することが可能である。隔離材料と二酸化炭素との間の相互作用は、化学反応、吸着、および／または拡散を含み得る。
【0052】
例えば、ある特定の実施形態では、隔離材料は、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離されるように（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）、二酸化炭素と相互作用することが可能である。一部の実施形態では、隔離材料は、隔離材料１グラム当たり少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、または少なくとも５．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離されるように（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）、二酸化炭素と相互作用することが可能である。ある特定の実施形態では、隔離材料は、隔離材料１グラム当たり最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌ、または最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離されるように（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）、二酸化炭素と相互作用することが可能である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１グラム当たり１．０ｍｍｏｌから１グラム当たり１０．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり２．０ｍｍｏｌから１グラム当たり８．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり４．０ｍｍｏｌから１グラム当たり７．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい）。
【0053】
ある特定の実施形態によると、隔離材料は、環境中（例えば、雰囲気中、ストリーム中）の二酸化炭素濃度が比較的低い場合であっても、比較的大量の二酸化炭素が隔離されるように二酸化炭素と相互作用することが可能である。例えば、一部の実施形態では、隔離材料は、隔離材料が、５０ｍｏｌ％程度、２５ｍｏｌ％程度、１０ｍｏｌ％程度または１ｍｏｌ％程度の二酸化炭素を含有する定常状態環境（例えば、環境の残部はアルゴンである）に曝露された場合、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌ、少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、少なくとも５．０ｍｍｏｌ、かつ／または最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌ、もしくは最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素を隔離することが可能である。
【0054】
ある特定の実施形態では、隔離材料は、比較的低温であっても比較的大量の二酸化炭素が隔離されるように、二酸化炭素と相互作用することが可能である。例えば、一部の実施形態では、隔離材料は、隔離材料が、７００℃もしくはそれ未満の温度、６５０℃もしくはそれ未満の温度、６００℃もしくはそれ未満の温度、５５０℃もしくはそれ未満の温度、または５２０℃もしくはそれ未満の温度（かつ／または少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、少なくとも４５０℃もしくは少なくとも５００℃の温度）である場合、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌ、少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、少なくとも５．０ｍｍｏｌ、かつ／または最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌ、もしくは最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素を隔離することが可能である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しい、４００℃から５５０℃の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0055】
ある特定の実施形態によると、隔離材料の塩は、１気圧で高速の二酸化炭素隔離を提供するのに十分高いが、二酸化炭素隔離を過度にエネルギー集約的なプロセスにするほど高くはない範囲内の溶融温度を有する。一部の実施形態では、隔離材料の塩は、１気圧で、少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、少なくとも４５０℃、または少なくとも５００℃の溶融温度を有する。一部の実施形態では、隔離材料の塩は、１気圧で、最大７００℃、最大６５０℃、最大６００℃、最大５５０℃、または最大５２０℃の溶融温度を有する。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しい、４００℃から５５０℃の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0056】
ある特定の実施形態では、隔離材料は、比較的短い時間で比較的大量の二酸化炭素が隔離されるように、二酸化炭素と相互作用することが可能である。例えば、一部の実施形態では、隔離材料は、隔離材料が、二酸化炭素を含有する環境に２４時間もしくはそれ未満、１２時間もしくはそれ未満、８時間もしくはそれ未満、４時間もしくはそれ未満、１時間もしくはそれ未満、３０分間もしくはそれ未満、１０分間もしくはそれ未満、または２分間もしくはそれ未満（かつ／または少なくとも１０秒間、少なくとも２０秒間、少なくとも３０秒間、もしくは少なくとも１分間）曝露された場合、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌ、少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、少なくとも５．０ｍｍｏｌ、かつ／または最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌ、もしくは最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素を隔離することが可能である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１０秒間から２４時間の間またはそれらに等しい、２０秒間から１２時間の間またはそれらに等しい、３０秒間から８時間の間またはそれらに等しい、１分間から４時間の間またはそれらに等しい、１分間から１０分間の間またはそれらに等しい、１分間から２分間の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0057】
隔離材料によって隔離された二酸化炭素の量は、例えば、熱重量分析を使用して決定することができる。
【0058】
隔離材料に加えて、隔離材料を使用して二酸化炭素を捕捉する方法も記載される。例えば、本明細書に記載されている隔離材料のうちのいくつかは、化学プロセスストリーム（例えば、燃焼システムの排気ストリーム）からおよび／または二酸化炭素を含有する環境（例えば、反応器または他の単位操作内の環境）から、二酸化炭素を除去するために使用することができる。
【0059】
一部の実施形態では、方法は、本明細書に記載されている塩（例えば、アルカリ金属ホウ酸塩）を含む固体隔離材料を溶融するステップ、および溶融隔離材料を使用して、二酸化炭素を隔離するステップを含む。一部の実施形態では、溶融形態の塩（例えば、アルカリ金属ホウ酸塩）は、アルカリ金属カチオン、酸化ホウ素アニオン、ホウ素カチオンおよび／または酸素アニオンを含む。ある特定の実施形態では、これらの種のすべてが、溶融形態の塩中に存在する。一部の実施形態では、溶融形態の塩（例えば、アルカリ金属ホウ酸塩）は、アルカリ金属カチオン、ホウ素カチオンおよび酸素アニオンを含む。
【0060】
ある特定の態様は、本明細書に記載されている隔離材料を使用してＣＯ２を隔離する方法に関する。ある特定の態様は、本明細書に記載されている隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように曝露するステップを含む方法を対象とする。ある特定の実施形態では、方法は、隔離材料を、二酸化炭素を含有する環境に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から隔離されるように少なくとも２００℃の温度で曝露するステップを含む。
【0061】
隔離材料は、いくつかの方法で二酸化炭素を含有する環境に曝露することができる。例えば、一部の実施形態では、二酸化炭素を含有する環境（例えば、雰囲気、ストリーム）に添加され得る。ある特定の実施形態によると、二酸化炭素を含有する環境は、隔離材料を保持する容器に移す（例えば、流し込む）ことができる。ある特定の実施形態では、溶融形態の塩を含む隔離材料は、環境が属する容器を通して流すまたは噴霧することができ、ならびに／または隔離材料の流向もしくは噴霧方向と同じおよび／もしくは反対方向に流される。また、これらの方法の組合せも可能である。隔離材料が曝露される二酸化炭素は、一般に、流体形態（例えば、気体および／または超臨界流体の形態）である。ある特定の実施形態では、隔離材料が曝露される二酸化炭素の少なくとも一部は、亜臨界気体の形態である。
【0062】
隔離材料が曝露される二酸化炭素を含有する環境は、例えば、化学処理単位操作内に封じ込められていてもよい。そのような単位操作の非限定例としては、反応器（例えば、充填層反応器、流動相反応器、流下膜塔、気泡塔）、分離器（例えば、ディーゼル排気微粒子フィルターなどの微粒子フィルター）、およびミキサーが挙げられる。ある特定の実施形態によると、二酸化炭素を含有する環境は、流下膜塔内に封じ込められている。ある特定の実施形態によると、二酸化炭素を含有する環境は、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する。
【0063】
ある特定の実施形態では、方法は、隔離材料を、二酸化炭素を含有するストリームに曝露するステップを含む。図１は、ある特定の実施形態による、二酸化炭素を含有する環境に曝露されている隔離材料の模式図である。図１に示されるように、方法１００ａは、隔離材料１０２を、二酸化炭素を含有するストリーム１０４ａに曝露するステップを含んでもよい。隔離材料が曝露されるストリームは、例えば、化学プロセスの二酸化炭素含有ストリームの一部であるか、および／またはそれに由来する。例えば、一部の実施形態では、隔離材料が曝露されるストリームは、燃焼プロセスの産出物（例えば、排気ストリーム）の一部であるか、および／またはそれに由来し得る。図２は、ある特定の実施形態による、燃焼プロセスの産出物の一部であるか、および／またはそれに由来する二酸化炭素を含有する環境に曝露されている隔離材料の模式図である。図２示されるように、方法１００ｂは、隔離材料１０２を、燃焼プロセス１０８の一部であるか、および／またはそれに由来する二酸化炭素を含有するストリーム１０４ｂに曝露するステップを含んでもよい。一部の実施形態では、燃焼プロセスの産出ストリームの少なくとも一部は、隔離材料を通して直接輸送される。例えば、図２に示されるように、燃焼プロセス１０８のストリーム１０４ｂの少なくとも一部は、隔離材料１０２を通して直接輸送される。
【0064】
隔離材料が曝露されるストリームは、例えば、化学処理単位操作を通して輸送され得る。そのような単位操作の非限定例としては、反応器（例えば、充填層反応器、流動相反応器、流下膜塔、気泡塔）、分離器（例えば、ディーゼル排気微粒子フィルターなどの微粒子フィルター）、およびミキサーが挙げられる。例えば、再度図１を参照すると、一部の実施形態では、隔離材料１０２は、必要に応じた反応器１１０内に位置する。ある特定の実施形態によると、隔離材料が曝露されるストリームは、流下膜塔を通して輸送される。
【0065】
本明細書に記載されている隔離材料は、種々のシステムによって生成される二酸化炭素を除去するために使用することができる。例えば、一部の実施形態では、隔離材料を使用して、ボイラー（例えば、発電プラントの）からの排気ストリームから、石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ）プラントからの排気ストリームから、内燃機関エンジンから（例えば、自動車から）の排気ストリームから、パイロプロセシング炉（例えば、セメント産業で使用されるような）からの排気ストリームから、および／または水素生成プロセス（例えば、吸収強化水蒸気改質（ＳＥＳＲ）による）からのストリームから二酸化炭素が除去される。
【0066】
隔離材料が曝露される流体中の二酸化炭素濃度は、様々な範囲内であってもよい。一部の実施形態では、隔離材料が曝露される二酸化炭素含有環境（例えば、雰囲気、ストリーム）は、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する。ある特定の実施形態では、隔離材料が曝露される二酸化炭素含有環境（例えば、雰囲気、ストリーム）は、少なくとも５ｍｏｌ％、少なくとも１０ｍｏｌ％、少なくとも２０ｍｏｌ％、少なくとも３０ｍｏｌ％、少なくとも４０ｍｏｌ％、少なくとも５０ｍｏｌ％、少なくとも７５ｍｏｌ％、少なくとも９０ｍｏｌ％、少なくとも９５ｍｏｌ％、少なくとも９９ｍｏｌ％、または少なくとも９９．９ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する。一部の実施形態では、隔離材料は、本質的に純粋な二酸化炭素に曝露されてもよい。一部の実施形態では、方法は、隔離材料を、少なくとも１ｍｏｌ％の量の二酸化炭素を含有する環境に曝露するステップを含む。
【0067】
ある特定の実施形態は、隔離材料を、二酸化炭素を含む環境（例えば、雰囲気、ストリーム）に、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用して環境から（例えば、雰囲気から、ストリームから）隔離されるように曝露することを含む。例えば、図１に示されるように、ストリーム１０４ａ中の二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料１０２と相互作用し、ストリーム１０４ａから隔離され、そのため、ストリーム１０６ａには存在しない。ある特定の実施形態では、ストリーム１０６ａは、ストリーム１０４ａ中の二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料１０２と相互作用し、ストリーム１０４ａから隔離された後のストリーム１０４ａよりも少ない二酸化炭素を含有し得る。隔離される二酸化炭素と隔離材料との間の相互作用は、種々の形態を取り得る。例えば、ある特定の実施形態では、二酸化炭素は、隔離材料に吸収される。一部の実施形態では、二酸化炭素は、隔離材料に吸着される。一部の実施形態では、二酸化炭素は、隔離材料と化学的に反応する。一部の実施形態では、二酸化炭素は、隔離材料中に拡散する。また、これらの機序の２つまたはそれよりも多くの組合せ（すなわち、吸収、吸着、化学反応および／または拡散）も可能である。一部の実施形態では、ＣＯ２の隔離は、固体沈殿物を生成しない。
【0068】
ある特定の実施形態によると、二酸化炭素への隔離材料の曝露の間に、比較的大量の二酸化炭素が、隔離材料によって隔離される（例えば、雰囲気から、ストリームから）。例えば、ある特定の実施形態では、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離される（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）。一部の実施形態では、隔離材料１グラム当たり少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、または少なくとも５．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離される（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）。ある特定の実施形態では、隔離材料１グラム当たり最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌまたは最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離される（例えば、環境から、例えば、雰囲気から、ストリームから）。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１グラム当たり１．０ｍｍｏｌから１グラム当たり１０．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり２．０ｍｍｏｌから１グラム当たり８．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり４．０ｍｍｏｌから１グラム当たり７．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。本明細書に記載されている一部の方法を含む一部の実施形態では、隔離材料１グラム当たり１．０ｍｍｏｌから１０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい二酸化炭素が、環境から隔離される。
【0069】
ある特定の実施形態によると、少なくとも１０秒間、少なくとも２０秒間、少なくとも３０秒間、または少なくとも１分間の時間にわたって、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用し、本明細書の他所で記述される通りの雰囲気またはストリームなどのＣＯ２を含有する環境から隔離される。ある特定の実施形態によると、２４時間もしくはそれ未満、１２時間もしくはそれ未満、８時間もしくはそれ未満、４時間もしくはそれ未満、１時間もしくはそれ未満、または３０分間もしくはそれ未満、１０分間もしくはそれ未満、または２分間もしくはそれ未満の時間にわたって、二酸化炭素の少なくとも一部が隔離材料と相互作用し、本明細書の他所で記述される通りの雰囲気またはストリームなどのＣＯ２を含有する環境から隔離される。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１０秒間から２４時間の間またはそれらに等しい、２０秒間から１２時間の間またはそれらに等しい、３０秒間から８時間の間またはそれらに等しい、１分間から４時間の間またはそれらに等しい、１分間から１０分間の間またはそれらに等しい、１分間から２分間の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0070】
ある特定の実施形態では、２４時間で隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が隔離される（例えば、雰囲気から、ストリームから）。一部の実施形態では、２４時間で隔離材料１グラム当たり少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、または少なくとも５．０ｍｍｏｌの二酸化炭素が、ストリームから隔離される。一部の実施形態によると、２４時間で隔離材料１グラム当たり最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌまたは最大６ｍｍｏｌの二酸化炭素が、ストリームから隔離される。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１グラム当たり１．０ｍｍｏｌから１グラム当たり１０．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり２．０ｍｍｏｌから１グラム当たり８．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい、１グラム当たり４．０ｍｍｏｌから１グラム当たり７．０ｍｍｏｌの間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0071】
ある特定の実施形態では、隔離材料の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、７００℃未満であるかまたはそれに等しい。ある特定の実施形態では、塩が溶融形態であるように、隔離材料は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、塩の溶融温度よりも高い温度である。ある特定の実施形態では、隔離材料の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、最大７００℃、最大６５０℃、最大６００℃、最大５５０℃、または最大５２０℃である。一部の実施形態では、隔離材料の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、少なくとも４５０℃、または少なくとも５００℃である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しい、４００℃から５５０℃の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0072】
ある特定の実施形態では、二酸化炭素を含有する環境の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、７００℃未満であるかまたはそれに等しい。ある特定の実施形態では、二酸化炭素を含有する環境の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、最大７００℃、最大６５０℃、最大６００℃、最大５５０℃、または最大５２０℃である。一部の実施形態では、二酸化炭素を含有する環境の温度は、二酸化炭素の隔離の少なくとも一部の間、少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、少なくとも４５０℃、または少なくとも５００℃である。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しい、４００℃から５５０℃の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0073】
一部の実施形態では、比較的高い重量パーセンテージの隔離材料が、隔離の間に二酸化炭素を隔離する。例えば、一部の実施形態では、隔離材料の少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、または少なくとも２０重量％が、隔離の間に二酸化炭素を隔離する。一部の実施形態では、隔離材料の最大１００％、最大９０重量％、最大８０重量％、または最大５０重量％が、隔離の間に二酸化炭素を隔離する。また、上記範囲の組合せも可能である（例えば、１重量％から１００重量％の間またはそれらに等しい、１０重量％から９０重量％の間またはそれらに等しい、１０重量％から８０重量％の間またはそれらに等しい、２０重量％から５０重量％の間またはそれらに等しい）。また、他の範囲も可能である。
【0074】
一部の実施形態では、方法は、隔離材料から、隔離材料によって隔離された二酸化炭素の少なくとも９５ｍｏｌ％を除去することによって隔離材料を再生するステップをさらに含む。一部の実施形態では、隔離材料によって隔離された二酸化炭素の少なくとも９６ｍｏｌ％、少なくとも９７ｍｏｌ％、少なくとも９８ｍｏｌ％、少なくとも９９ｍｏｌ％、または少なくとも９９．９ｍｏｌ％が、隔離材料から除去される。一部の実施形態では、隔離材料は、隔離および再生プロセス全体を通して液体状態のままである。例えば、一部の実施形態では、塩は、隔離および再生プロセス全体を通して液体状態のままである。
【0075】
ある特定の実施形態では、方法は、少なくとも１回の隔離／再生サイクル（例えば、少なくとも１回の温度スイングサイクル、少なくとも１回の圧力スイングサイクル）を実施するステップを含む。各隔離／再生サイクルは、隔離ステップ（隔離材料によってＣＯ２が隔離される）、続いて再生ステップ（隔離材料によってＣＯ２が放出される）で構成される。ある特定の実施形態によると、隔離材料は、比較的大量のＣＯ２を隔離および放出する能力を維持しながら、比較的多数回の隔離／再生サイクルにかけられてもよい。
【0076】
隔離材料は、１回または複数の隔離／再生サイクルの隔離ステップの１回または複数（またはすべて）の間、本明細書の上または他所に記載されている環境のうちの任意のもの（例えば、雰囲気、ストリーム）に曝露されてもよい。隔離／再生サイクルの再生ステップの１回または複数（またはすべて）が、種々の好適な第２の環境（例えば、流体、雰囲気、ストリーム）を使用して実施することができる。一部の実施形態では、隔離材料の再生は、隔離材料に対して不活性ガス（例えば、アルゴン、Ｎ２）を流すことによって実施されてもよい。再生ステップの間に使用され得る好適な環境構成要素の非限定例としては、１００ｍｏｌ％Ｎ２流または気流を挙げることができる。
【0077】
一部の実施形態では、脱着ベッセル（本明細書の他所にさらに記載されている）中の気層は、二酸化炭素を含み、例えば、脱着ベッセル中、５０体積％超またはそれに等しい気層が二酸化炭素で構成される。当業者によって理解されるように、二酸化炭素で構成される気層の体積％は、気層中の二酸化炭素の分圧を気層中の気体の全圧で割り、１００％を掛けることによって決定することができる。本明細書で使用する場合、用語「気層」は、ベッセル（例えば、吸着ベッセル、脱着ベッセル）中の気体が占める空間または体積を指す。一部の実施形態では、脱着ベッセル中の気層は、吸着ベッセル（本明細書の他所にさらに記載されている）中の気層と同じ圧力である。他の実施形態では、脱着ベッセル中の気層は、吸着ベッセル中の気層とは異なる（例えば、より低い）圧力である。
【0078】
一部の実施形態では、再生ステップの間、バッチ操作のために構成されたシステム（本明細書の他所にさらに記載されている）においてベッセル中の気層は、二酸化炭素を含み、例えば、ベッセル中、５０体積％超またはそれに等しい気層が二酸化炭素で構成される。一部の実施形態では、再生ステップの間、バッチ操作のために構成されたシステムにおいてベッセル中の気層は、隔離ステップの間のベッセル中の気層と同じ圧力である。他の実施形態では、再生ステップの間、バッチ操作のために構成されたシステムにおいてベッセル中の気層は、隔離ステップの間のベッセル中の気層とは異なる（例えば、より低い）圧力である。
【0079】
ある特定の実施形態によると、方法は、隔離材料を少なくとも２回（または少なくとも５回、少なくとも１０回、少なくとも５０回、少なくとも１００回、少なくとも１０００回、もしくは少なくとも１０，０００回）サイクルするステップを含む。一部のそのような実施形態では、サイクルの２回（または５回、１０回、５０回、１００回、１０００回、および／または１０，０００回）の隔離ステップの各々の間、隔離材料によって隔離されるＣＯ２の量は、１回目のサイクルの等価な隔離ステップの間に隔離材料によって隔離されるＣＯ２の量の少なくとも７５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％または少なくとも９９．９％である。一部のそのような実施形態では、サイクルの２回（または５回、１０回、５０回、１００回、１０００回、および／または１０，０００回）の再生ステップの各々の間、隔離材料によって放出されるＣＯ２の量は、１回目のサイクルの等価な再生ステップの間に隔離材料によって放出されるＣＯ２の量の少なくとも７５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％または少なくとも９９．９％である。一部のそのような実施形態では、１回目のサイクルの再生ステップの間に隔離材料によって放出されるＣＯ２の量は、１回目のサイクルの隔離ステップの間に隔離されるＣＯ２の量の少なくとも７５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または少なくとも９９．９％である。一部のそのような実施形態では、１回目のサイクル、１０回目のサイクル、および／または１００回目のサイクルの隔離ステップの間に隔離材料によって隔離されるＣＯ２の量は、隔離材料１グラム当たり少なくとも１．０ｍｍｏｌ、少なくとも２．０ｍｍｏｌ、少なくとも３．０ｍｍｏｌ、少なくとも４．０ｍｍｏｌ、または少なくとも５．０ｍｍｏｌ（かつ／または最大１０．０ｍｍｏｌ、最大９．０ｍｍｏｌ、最大８．０ｍｍｏｌ、最大７ｍｍｏｌ、もしくは最大６ｍｍｏｌ）である。ある特定の実施形態では、隔離／再生サイクルの間の隔離材料の温度は、最大７００℃、最大６５０℃、最大６００℃、最大５５０℃または最大５２０℃（かつ／または少なくとも２００℃、少なくとも３００℃、少なくとも４００℃、少なくとも４５０℃、もしくは少なくとも５００℃）である。ある特定の実施形態では、隔離ステップの各々および再生ステップの各々が起こる時間は、２４時間またはそれ未満（または１２時間もしくはそれ未満、８時間もしくはそれ未満、４時間もしくはそれ未満、１時間もしくはそれ未満、３０分間もしくはそれ未満、１０分間もしくはそれ未満、または２分間もしくはそれ未満、かつ／または少なくとも１０秒間、少なくとも２０秒間、少なくとも３０秒間、もしくは少なくとも１分間）である。一部の実施形態では、隔離／再生サイクルの隔離ステップの間に、隔離材料が曝露される環境中の二酸化炭素の定常状態濃度は、５０ｍｏｌ％程度、２５ｍｏｌ％程度、１０ｍｏｌ％程度、または１ｍｏｌ％程度の二酸化炭素である（例えば、環境の残部はアルゴンである）。
【0080】
一部の実施形態では、溶融形態の塩を含む隔離材料を使用して二酸化炭素を隔離するためのシステムが提供される。本明細書に記載されているシステムは、本明細書に記載されている隔離材料を使用して本明細書に記載されている方法を実施するために使用されてもよい。
【0081】
一部の実施形態では、バッチ操作で二酸化炭素を隔離するように構成されたシステムが提供される。バッチ操作のために構成されたシステムは、いくつかの好適な構成要素のうちの任意のものを含んでもよい。一部の実施形態では、バッチ操作のために構成されたシステムは、ベッセルへの入口、ベッセル、およびベッセルへの出口を含む。一部の実施形態では、隔離ステップの間、入口は、富二酸化炭素流体を受け取るように構成され、この流体は、ベッセルへの入口から流すことができる。ある特定の実施形態では、ベッセルは、本明細書に記載されている隔離材料を含有するように構成される。一部の実施形態では、再生ステップの間、出口は、富二酸化炭素流体よりも低い二酸化炭素のモルパーセンテージを有する貧二酸化炭素流体をベッセルから受け取るように構成され、少なくともその理由は、隔離材料による一部の隔離がベッセル中で行われるためである。一部の実施形態では、再生ステップの間、入口は、ベッセルへの入口から流れ得るエネルギーまたは仕事を受け取る（例えば、加熱および／または加圧ガスから）ように構成される。一部の実施形態では、再生ステップの間、出口は、ベッセル中の隔離材料の再生に起因する純粋な二酸化炭素をベッセルから受け取るように構成される。
【0082】
一部の実施形態では、連続操作で二酸化炭素を隔離するように構成されたシステムが提供される。連続操作のために構成されたシステムは、いくつかの好適な構成要素のうちの任意のものを含んでもよい。一部の実施形態では、連続操作のために構成されたシステムは、吸着ベッセルへの入口、吸着ベッセル、および吸着ベッセルへの出口を含む。一部の実施形態では、連続操作のために構成されたシステムは、脱着ベッセルへの入口、脱着ベッセル、および脱着ベッセルへの出口をさらに含む。一部の実施形態では、連続操作のためのシステムは、二酸化炭素負荷隔離材料を吸着ベッセルから脱着ベッセルに輸送するように構成された、吸着ベッセルと脱着ベッセルとの間の第１の管をさらに含む。一部の実施形態では、システムは、二酸化炭素負荷隔離材料を輸送するように第１の管とインラインに構成された第１のポンプをさらに含む。ある特定の実施形態では、第１のポンプは、スラリーポンプである。一部の実施形態では、連続操作のためのシステムは、非負荷隔離材料を脱着ベッセルから吸着ベッセルに輸送するように構成された、吸着ベッセルと脱着ベッセルとの間の第２の管をさらに含む。一部の実施形態では、システムは、非負荷隔離材料を輸送するように第２の管とインラインに構成された第２のポンプをさらに含む。一部の実施形態では、システムは、第１の管および／または第２の管とインラインに（例えば、温度スイング操作のために構成された）熱交換器をさらに含む。一部の実施形態では、システムは、脱着ベッセルおよびポンプと流体連結された（例えば、温度スイング操作のために構成された）リボイラーまたは加熱器をさらに含む。一部の実施形態では、システムは、純粋な二酸化炭素ストリームを産出するように構成された脱着ベッセルと流体連結されたコンプレッサーをさらに含む。本明細書で提供されるシステムは、構成要素の任意の好適な組合せを含んでもよい。
【0083】
また、バッチ操作のために構成されたシステムと、連続操作のために構成されたシステムとのハイブリッドであるシステムも企図される。
【0084】
本明細書で使用する場合、「二酸化炭素負荷」隔離材料は、その少なくとも一部（例えば、１重量％から９０重量％の間またはそれらに等しい）が、隔離二酸化炭素を有する隔離材料を指す。
【0085】
本明細書で使用する場合、「非負荷」隔離材料は、その少なくとも一部（例えば、７５重量％から１００重量％の間またはそれらに等しい、８５重量％から１００重量％の間またはそれらに等しい、９５重量％から１００重量％の間またはそれらに等しい）が、二酸化炭素除去されている隔離材料を指す。
【0086】
一部の実施形態では、本明細書で提供されるシステム（例えば、バッチ操作のためのシステム、連続操作のためのシステム）は、ベッセル（例えば、吸着ベッセル、脱着ベッセル）の温度を制御するように構成された少なくとも１つの温度制御器を含む。例えば、温度制御器は、塩の少なくとも一部を隔離の間、溶融形態で保持するために、ベッセルの温度を、隔離材料の塩の溶融温度またはそれよりも高く設定するために使用され得る。
【0087】
本明細書に記載されているシステム（例えば、バッチ操作のためのシステム、連続操作のためのシステム）は、本明細書に記載されている隔離材料を使用した高温（例えば、２００℃から７００℃の間またはそれらに等しい、５００℃から５５０℃の間またはそれらに等しい）での圧力スイング二酸化炭素分離操作のために使用することができる。例えば、一部の実施形態では、隔離ステップの間（例えば、吸着ベッセルにおいて）、隔離材料が曝露される第１の環境中の二酸化炭素の分圧は、０．０１ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しく（例えば、０．１ｂａｒから１０ｂａｒの間またはそれらに等しい）、隔離材料が曝露される第１の環境の全圧は、１ｂａｒから３０ｂａｒの間もしくはそれらに等しい、または１ｂａｒから５０ｂａｒの間もしくはそれらに等しい。一部の実施形態では、隔離材料が曝露される第１の環境の全圧は、少なくとも１ｂａｒ、少なくとも２ｂａｒ、少なくとも５ｂａｒ、少なくとも１０ｂａｒ、少なくとも２０ｂａｒ、少なくとも５０ｂａｒ、少なくとも１００ｂａｒまたはそれよりも高くてもよい。ある特定の実施形態では、隔離ステップの間、二酸化炭素は、第１の環境（例えば、ストリーム）の１０ｍｏｌ％から３０ｍｏｌ％の間またはそれらに等しい。一部の実施形態では、再生ステップの間（例えば、脱着ベッセルにおいて）、隔離材料が曝露される第２の環境中の二酸化炭素の分圧は、０ｂａｒから０．０１ｂａｒの間またはそれらに等しく、隔離材料が曝露される第２の環境の全圧は、１ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しい。一部の実施形態では、隔離材料が曝露される第２の環境の全圧は、２０ｂａｒ未満、１０ｂａｒ未満、５ｂａｒ未満、２ｂａｒ未満、１．５ｂａｒ未満、１．２ｂａｒ未満、１．１ｂａｒ未満、１ｂａｒ未満、（例えば、真空下）、０．５ｂａｒ未満、０．１ｂａｒ未満、または０．０１ｂａｒ未満であり得る。一部の実施形態では、第１の環境の全圧と第２の環境の全圧との間の差は、０ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しい。ある特定の実施形態では、第１の環境の全圧と第２の環境の全圧との間の差は、少なくとも０．１ｂａｒ、少なくとも１ｂａｒ、少なくとも５ｂａｒ、少なくとも１０ｂａｒ、少なくとも５０ｂａｒ、少なくとも１００ｂａｒ、またはそれよりも高い。一部の実施形態では、第１の環境中の二酸化炭素の分圧と第２の環境中の二酸化炭素の分圧との間の差は、１ｂａｒから２０ｂａｒの間またはそれらに等しい。また、他の範囲も可能である。例えば、圧力スイング操作において、隔離材料は、隔離ステップの間、二酸化炭素の分圧が１ｂａｒである３０ｂａｒの圧力の第１の環境に曝露され、隔離材料は、再生ステップの間、二酸化炭素の分圧が０ｂａｒである２０ｂａｒの圧力の第２の環境に曝露されてもよい。
【0088】
本明細書に記載されているシステム（例えば、バッチ操作のためのシステム、連続操作のためのシステム）は、高基準温度（例えば、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しい）での温度スイング二酸化炭素分離操作のために使用することができる。例えば、一部の実施形態では、隔離ステップの間（例えば、吸着ベッセルにおいて）、隔離材料の第１の温度は、２００℃から６００℃の間またはそれらに等しく維持される。一部の実施形態では、再生ステップの間（例えば、脱着ベッセルにおいて）、隔離材料の第２の温度は、２５０℃から７００℃の間またはそれらに等しく維持される。一部の実施形態では、第２の温度と第１の温度との間の差は、１０℃から１００℃の間またはそれらに等しい（例えば、２０℃から７０℃、５０℃の間またはそれらに等しい）。例えば、温度スイング操作において、隔離材料は、隔離ステップの間５００℃で、および再生ステップの間５５０℃で維持されてもよい。
【0089】
２０１８年１０月５日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮特許出願番号第６２／７４２，０７８号、および２０１９年３月８日に出願された「Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈａｔ Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓａｌｔｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｆｏｒｍ， ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮特許出願番号第６２／８１５，６５６号はいずれも、その全体がすべての目的のために参考として本明細書中に援用される。
【実施例】
【0090】
以下の例は、本発明のある特定の実施形態を例示することを意図するものであって、本発明の全範囲を例示するものではない。
【0091】
（実施例１）
以下の例は、非限定隔離材料の調製を記載するものである。水酸化リチウム（ＬｉＯＨ、９８％）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ、９７％）、水酸化カリウム（ＫＯＨ、９９．９％）、およびホウ酸（Ｈ３ＢＯ３、９９．５％）を、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。すべての化学物質は、さらなる精製なしに受け取ったまま使用した。実験で利用したすべての水は、Ｍｉｌｌ－Ｑ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）脱イオン水であった。一連のアルカリ金属ホウ酸塩化合物を、アルカリ金属水酸化物およびホウ酸の混合沈殿物のか焼によって調製した。ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）（電気的中性は、ｙ＝１．５－ｘであることを示すことに留意されたい）の調製のための典型手順において、０．０７５ｍｏｌの水酸化ナトリウムおよび０．０２５ｍｏｌのホウ酸を、激しく撹拌しながら３０ｍｌの蒸留水に溶解した。水溶液を１２０℃で数時間乾燥させて、混合水酸化物を沈殿させた。乾燥沈殿物を、めのう乳鉢で摩砕し、空気中４００℃のオーブン中で４時間か焼した。得られた組成物を、粉末に再摩砕し、１００％Ｎ２流中６５０℃で１時間か焼して、最終生成物を得た。
以下の例は、非限定隔離材料の調製を記載するものである。水酸化リチウム（ＬｉＯＨ、９８％）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ、９７％）、水酸化カリウム（ＫＯＨ、９９．９％）、およびホウ酸（Ｈ３ＢＯ３、９９．５％）を、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。すべての化学物質は、さらなる精製なしに受け取ったまま使用した。実験で利用したすべての水は、Ｍｉｌｌ－Ｑ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）脱イオン水であった。一連のアルカリ金属ホウ酸塩化合物を、アルカリ金属水酸化物およびホウ酸の混合沈殿物のか焼によって調製した。ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）（電気的中性は、ｙ＝１．５－ｘであることを示すことに留意されたい）の調製のための典型手順において、０．０７５ｍｏｌの水酸化ナトリウムおよび０．０２５ｍｏｌのホウ酸を、激しく撹拌しながら３０ｍｌの蒸留水に溶解した。水溶液を１２０℃で数時間乾燥させて、混合水酸化物を沈殿させた。乾燥沈殿物を、めのう乳鉢で摩砕し、空気中４００℃のオーブン中で４時間か焼した。得られた組成物を、粉末に再摩砕し、１００％Ｎ２流中６５０℃で１時間か焼して、最終生成物を得た。
【0092】
（実施例２）
以下の例は、非限定隔離材料の特徴付けおよび分析を記載している。等温条件下、実施例１で合成した隔離材料によるＣＯ２取込み性能を、１００％乾燥ＣＯ２（Ａｉｒｇａｓ）流下、大気圧で試験し、熱重量分析計（ＴＧＡ、ＴＧＡ Ｑ５０；ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を使用して測定した。４００℃で予備か焼し、続いて再摩砕した後、隔離材料を、ＴＧＡチャンバー中のＰｔサンプルパンに載せ、１００％Ｎ２流下、６５０℃の最終温度でか焼にかけた。６５０℃でのか焼後、サンプルチャンバー中の温度を、取込み分析のための設定温度に変更した。ＣＯ２取込みの測定は、サンプルチャンバーに導入するフローガスを１００％Ｎ２から１００％乾燥ＣＯ２に切り替えることによって開始した。ＣＯ２の取込みは、サンプルチャンバー中のＣＯ２ガス導入前の試料１ｇ当たりの試料重量の増分をＣＯ２の分子量（ＭＷ＝４４．０ｇ／ｍｏｌ）で割ることによって計算した。脱着性能を、１００％ＣＯ２流下、６００℃で１０分間のＣＯ２の取込み後に１００％Ｎ２流下、異なる温度での重量減少によって測定した。昇温でのＣＯ２取込みを、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ試料および気流条件下、２００℃から８００℃までの５℃／分の温度の傾斜率で試験した。温度スイングによる隔離材料による脱着のＣＯ２取込みのサイクルの再生性を、サンプルチャンバーの温度およびＴＧＡによってそれに導入された気体を、１００％ＣＯ２と１００％Ｎ２との間で繰り返し切り替えることによって試験した。試料の前処理を、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ手順で実施した。圧力スイングによるサイクルの再生性分析を、定温（７００℃）で、サンプルチャンバーに導入されるガスを１００％ＣＯ２と１００％Ｎ２との間で切り替えることによって実施した。隔離材料の前処理を、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ手順で実施した。隔離材料の融点を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ、ＳＤＴ－Ｑ６００；ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を使用することによって測定した、１００％Ｎ２流下、昇温での熱流中の吸熱ピークによって識別した。高温における溶融隔離材料の流動性を、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｈａｍｂｅｒ（ＡＲ ２０００－ＥＴＣ、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を備えたレオメータを使用した粘度測定によって試験した。せん断速度の関数としての粘度の変化を定温（６００℃）で測定した。
以下の例は、非限定隔離材料の特徴付けおよび分析を記載している。等温条件下、実施例１で合成した隔離材料によるＣＯ２取込み性能を、１００％乾燥ＣＯ２（Ａｉｒｇａｓ）流下、大気圧で試験し、熱重量分析計（ＴＧＡ、ＴＧＡ Ｑ５０；ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を使用して測定した。４００℃で予備か焼し、続いて再摩砕した後、隔離材料を、ＴＧＡチャンバー中のＰｔサンプルパンに載せ、１００％Ｎ２流下、６５０℃の最終温度でか焼にかけた。６５０℃でのか焼後、サンプルチャンバー中の温度を、取込み分析のための設定温度に変更した。ＣＯ２取込みの測定は、サンプルチャンバーに導入するフローガスを１００％Ｎ２から１００％乾燥ＣＯ２に切り替えることによって開始した。ＣＯ２の取込みは、サンプルチャンバー中のＣＯ２ガス導入前の試料１ｇ当たりの試料重量の増分をＣＯ２の分子量（ＭＷ＝４４．０ｇ／ｍｏｌ）で割ることによって計算した。脱着性能を、１００％ＣＯ２流下、６００℃で１０分間のＣＯ２の取込み後に１００％Ｎ２流下、異なる温度での重量減少によって測定した。昇温でのＣＯ２取込みを、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ試料および気流条件下、２００℃から８００℃までの５℃／分の温度の傾斜率で試験した。温度スイングによる隔離材料による脱着のＣＯ２取込みのサイクルの再生性を、サンプルチャンバーの温度およびＴＧＡによってそれに導入された気体を、１００％ＣＯ２と１００％Ｎ２との間で繰り返し切り替えることによって試験した。試料の前処理を、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ手順で実施した。圧力スイングによるサイクルの再生性分析を、定温（７００℃）で、サンプルチャンバーに導入されるガスを１００％ＣＯ２と１００％Ｎ２との間で切り替えることによって実施した。隔離材料の前処理を、上に記載されている等温ＣＯ２取込み分析と同じ手順で実施した。隔離材料の融点を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ、ＳＤＴ－Ｑ６００；ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を使用することによって測定した、１００％Ｎ２流下、昇温での熱流中の吸熱ピークによって識別した。高温における溶融隔離材料の流動性を、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｈａｍｂｅｒ（ＡＲ ２０００－ＥＴＣ、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を備えたレオメータを使用した粘度測定によって試験した。せん断速度の関数としての粘度の変化を定温（６００℃）で測定した。
【0093】
（実施例３）
以下の例は、隔離材料によるＣＯ２取込みおよび脱着を記載している。隔離材料によるＣＯ２取込みの性能を、ナトリウムのモルの（ナトリウムのモルとホウ素のモルの合計に対する）混合比０．７５、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）で最初に試験した。図３Ａは、大気圧（１ｂａｒ）、１００％ＣＯ２流下、５℃／分の速度での温度上昇に伴う隔離材料によるＣＯ２の取込み（Ｑ［ｍｍｏｌ・ｇ－１］）を示している。この組成での隔離材料によるＣＯ２取込みは、温度をおよそ５７０℃の開始温度（Ｔｏｎ）まで上昇させた場合、劇的に強化された。Ｔｏｎの急速な上昇後、取込みは、数分で急速にほぼ全容量（約４．６ｍｍｏｌ・ｇ－１）に達し、より高温では横ばいになった。図３Ｂは、６００℃における隔離による等温ＣＯ２取込みを示しており、図３Ｃは、１００％ＣＯ２流下、異なる温度における同じ隔離材料による等温ＣＯ２取込みを示している。結果は、取込みが５５０℃に等しいまたはそれよりも高い温度の場合、極度に速い速度で進行したことを明らかにした。最も急速な取込みは、６５０℃で記録され、このとき、全取込み容量の９９％（約５．２６ｍｍｏｌ・ｇ－１）がＣＯ２との１分の反応で完了した。５００℃では、急速な取込みが開始する前に数分の初期導入時間が現れた。４５０℃では、実質的な量の取込みはなかった。６００℃における隔離材料の取込みを、図３Ｄに示されるように、同じ条件におけるＣａＯおよびＬｉ３ＢＯ３による取込みと比較した。取込みを、ＣＯ２との１時間の反応によって達成された取込み容量によって正規化した。結果は、隔離材料による取込みが、これらの固体吸着剤の取込みとは異なって増加することを示している。ＣａＯおよびＬｉ３ＢＯ３の場合、反応が進行するにつれて取込み速度が減速し、その結果、反応時間の増加につれて全取込み容量に徐々に近づいた。対照的に、隔離材料による取込みは、取込み速度の減速なしにほぼ全容量に跳ね上がった。図３Ｅは、隔離材料（ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５））についての、１００％ＣＯ２流下、６００℃で１０分間のＣＯ２取込み後の、１００％Ｎ２流中異なる温度におけるＣＯ２脱着曲線を示している。結果は、ＣＯ２の脱着が、１００％Ｎ２流下、６５０℃よりも高い温度においてより急速に起こったことを示している。ＣＯ２は、初期の低速段階後、より急速に脱着され、次いで、脱着が進行するにつれて速度は減速した。再生の温度がより上昇するにつれて、脱着速度はより速くなった。８００℃で、予備吸着されたＣＯ２の８０％の脱着は、Ｎ２ガスが試験チャンバーに導入された後１０分で完了した。
以下の例は、隔離材料によるＣＯ２取込みおよび脱着を記載している。隔離材料によるＣＯ２取込みの性能を、ナトリウムのモルの（ナトリウムのモルとホウ素のモルの合計に対する）混合比０．７５、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）で最初に試験した。図３Ａは、大気圧（１ｂａｒ）、１００％ＣＯ２流下、５℃／分の速度での温度上昇に伴う隔離材料によるＣＯ２の取込み（Ｑ［ｍｍｏｌ・ｇ－１］）を示している。この組成での隔離材料によるＣＯ２取込みは、温度をおよそ５７０℃の開始温度（Ｔｏｎ）まで上昇させた場合、劇的に強化された。Ｔｏｎの急速な上昇後、取込みは、数分で急速にほぼ全容量（約４．６ｍｍｏｌ・ｇ－１）に達し、より高温では横ばいになった。図３Ｂは、６００℃における隔離による等温ＣＯ２取込みを示しており、図３Ｃは、１００％ＣＯ２流下、異なる温度における同じ隔離材料による等温ＣＯ２取込みを示している。結果は、取込みが５５０℃に等しいまたはそれよりも高い温度の場合、極度に速い速度で進行したことを明らかにした。最も急速な取込みは、６５０℃で記録され、このとき、全取込み容量の９９％（約５．２６ｍｍｏｌ・ｇ－１）がＣＯ２との１分の反応で完了した。５００℃では、急速な取込みが開始する前に数分の初期導入時間が現れた。４５０℃では、実質的な量の取込みはなかった。６００℃における隔離材料の取込みを、図３Ｄに示されるように、同じ条件におけるＣａＯおよびＬｉ３ＢＯ３による取込みと比較した。取込みを、ＣＯ２との１時間の反応によって達成された取込み容量によって正規化した。結果は、隔離材料による取込みが、これらの固体吸着剤の取込みとは異なって増加することを示している。ＣａＯおよびＬｉ３ＢＯ３の場合、反応が進行するにつれて取込み速度が減速し、その結果、反応時間の増加につれて全取込み容量に徐々に近づいた。対照的に、隔離材料による取込みは、取込み速度の減速なしにほぼ全容量に跳ね上がった。図３Ｅは、隔離材料（ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５））についての、１００％ＣＯ２流下、６００℃で１０分間のＣＯ２取込み後の、１００％Ｎ２流中異なる温度におけるＣＯ２脱着曲線を示している。結果は、ＣＯ２の脱着が、１００％Ｎ２流下、６５０℃よりも高い温度においてより急速に起こったことを示している。ＣＯ２は、初期の低速段階後、より急速に脱着され、次いで、脱着が進行するにつれて速度は減速した。再生の温度がより上昇するにつれて、脱着速度はより速くなった。８００℃で、予備吸着されたＣＯ２の８０％の脱着は、Ｎ２ガスが試験チャンバーに導入された後１０分で完了した。
【0094】
ＣＯ２取込みのサイクルの再生性および脱着の程度は、実際のＣＯ２捕捉システムで動作する吸着剤の重要な特徴である。温度スイング法による隔離材料ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）のサイクル性能が、図４Ａおよび４Ｂにまとめられている。温度スイング操作を、１００％ＣＯ２流における取込みについての６００℃と１００％Ｎ２流における脱着について７５０℃との間、その差１５０℃での温度のスイングによって実施した。圧力スイング法による隔離材料ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）のサイクル性能が、図４Ｃおよび４Ｄにまとめられている。圧力スイング操作の場合、温度は、全操作時間、７００℃で維持し、反応の方向は、サンプルチャンバーに導入されたガスストリームの１００％ＣＯ２（ｐＣＯ２＝１ｂａｒ）から１００％Ｎ２（ｐＣＯ２＝０ｂａｒ）への変更によって切り替えた。結果は、隔離材料が、取込み容量の有意な低下もサイクル操作による反応速度の有意な低下もなしにサイクルの再生性を有したことを明らかにした。各サイクルの脱着時間は、操作時間を短縮するために１０分間で固定した。したがって、取込みは、温度または圧力スイング脱着のいずれによっても初期値に戻らなかった。しかしながら、より高いサイクルにおける取込みおよび脱着性能は、事実上初期サイクルと同一であった。また、７００℃における等温スイング操作による追加の隔離材料（Ｎａ３ＢＯ３）のサイクル再生が、図４Ｅおよび図４Ｆに示されている。種々のスイング操作システムが、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃおよび図１０Ｄに示されている。より具体的には、図１０Ａは、ある特定の実施形態による、バッチスイング操作システムの模式図であり、図１０Ｂは、ある特定の実施形態による、連続スイング操作システムの模式図であり、図１０Ｃは、ある特定の実施形態による、連続温度スイング操作システムの模式図であり、図１０Ｄは、ある特定の実施形態による、連続圧力スイング操作システムの模式図である。
【0095】
次に、隔離材料中に存在するアルカリ金属種のＣＯ２取込み性能に対する効果を試験した。図５Ａは、１００％ＣＯ２流下、５℃／分の速度での温度上昇に伴う、異なるアルカリ金属種を含む隔離材料によるＣＯ２取込みを示している。アルカリ金属ホウ酸塩（ｘ）中のアルカリ金属（Ａ）のモルの（Ａのモルとホウ素（Ｂ）のモルの合計に対する）混合比は、一連の試料についてｘ＝０．７５で維持した。アルカリ金属試料の２成分（この例では、Ａ＝（Ｌｉ－Ｎａ））、および３成分（この例では、Ａ＝（Ｌｉ－Ｎａ－Ｋ））混合物を、アルカリ金属種の等モル混合物により調製した。結果は、急速な取込みが開始する開始温度は、ナトリウムがリチウム（すなわち、ＬｉｘＢ１－ｘＯｙ）またはリチウムを含む混合種例（（Ｌｉ－Ｎａ）ｘＢ１－ｘＯｙ、（Ｌｉ－Ｎａ－Ｋ）ｘＢ１－ｘＯｙ）で置換された場合、より低温にシフトしたことを示している。ＬｉｘＢ１－ｘＯｙの場合、取込みは、温度が上昇するにつれて加速し、次いで、減速しておよそ５９０℃で最大に達し、より高温での取込みの減退が続いた。混合アルカリ金属種の場合、温度が上昇するにつれて取込みが加速し、次いで、減速しておよそ５７０℃で最大に達し、より高温での取込みのあまり急激ではない減退が続いた。ホウ酸カリウム（ＫｘＢ１－ｘＯｙ）の場合、取込みは、図５Ｂに示されるように、取込み強化の開始のない温度範囲にわたって低かったが、ｘ＝０．７０のホウ酸カリウムの中程度の取込み加速を示した。また、図５ＣのＮａ３ＢＯ３と比較して、図５Ｄおよび図５Ｅに示されるように、ＣＯ２取込みおよび脱着の繰り返しサイクルのサイクルの再生性を、混合アルカリ金属種を含む化合物について試験した。（Ｌｉ－Ｎａ）ｘＢ１－ｘＯｙおよび（Ｌｉ－Ｎａ－Ｋ）ｘＢ１－ｘＯｙの両方が、取込み容量の有意な低下のないサイクルの再生性を示した。取込み速度は、ホウ酸ナトリウムについての取込み速度に匹敵するくらい速く、（Ｌｉ－Ｎａ）ｘＢ１－ｘＯｙについて７．２７ｍｍｏｌ・ｇ－１および（Ｌｉ－Ｎａ－Ｋ）ｘＢ１－ｘＯｙについて５．３３ｍｍｏｌ・ｇ－１の全取込み容量が、ＣＯ２との反応下、数分で達成された。
【0096】
また、アルカリ金属ホウ酸塩中のアルカリ金属のモルの（アルカリ金属のモルおよびホウ素のモルに対する）混合比（ｘ）のＣＯ２取込みに対する効果および脱着性能を試験した。図６Ａは、１００％ＣＯ２流下、温度上昇に伴う異なる混合比（ｘ）でのホウ酸ナトリウムによるＣＯ２取込みを示している。結果は、ナトリウム混合比が高い（ｘ＝０．８３５）ホウ酸ナトリウムによる取込みが、およそ２００℃の低温で開始し、取込み速度は、温度が上昇するにつれて徐々に加速したことを明らかにした。取込みは、６００℃を超える温度で横ばいになった。ナトリウム混合比が低い（ｘ＝０．６６７）ホウ酸ナトリウムの場合、昇温による取込み挙動は、ｘ＝０．７５のホウ酸ナトリウムの取込み挙動と同様であった。図６Ｂは、異なるｘのホウ酸ナトリウムによる１００％ＣＯ２流下６００℃におけるＣＯ２の等温取込み、およびＮ２流下７５０℃における脱着を示している。結果は、取込み容量が、ナトリウムの混合比（ｘ）が増加するにつれて高くなった一方、高いナトリウム比の試料の脱着曲線は、大量の残留ＣＯ２で横ばいになり、短時間では完了しなかったことを示している。特に、ｘ＝０．８３５の場合、ＣＯ２との反応によって取り込まれたＣＯ２の３０％が、７５０℃における脱着の少なくとも１時間後に残存した。
【0097】
上記の結果は、少なくとも一部のアルカリ金属ホウ酸塩が、中から高温において高いＣＯ２取込み性能を示したことを実証した。特に、低い（ｘ＜０．７５）ホウ酸ナトリウム、または混合アルカリ金属の場合、温度が閾値温度（Ｔｏｎ）を超えたときに、急速なＣＯ２取込みが開始した。また、これらの試料は、より高いサイクル数における取込み容量または反応速度の有意な低下のないサイクルの再生性を示した。これらの隔離材料によるＣＯ２取込み性能の温度依存性への理解を得るために、昇温による隔離材料の物理状態を、熱流の変動を試料に適用して、試料の温度を一定速度で上昇させることにより試験した。図７Ａは、１００％Ｎ２流下、５℃／分の速度で温度を上昇させるためにＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）に適用した熱流の変動を示している。結果は、およそ５７０℃における明らかな吸熱ピークを実証し、酸化物が溶融酸化物に溶融したことを示した。急激な上昇が開始した閾値温度との溶融曲線の良好な一致は、ＣＯ２取込みが、物理状態に強く依存することを示唆している。理論に拘束されることを望むわけではないが、超高速ＣＯ２取込みおよびサイクルの再生性は、少なくとも一部には、融点よりも高い温度における酸化物の液相（溶融酸化物）に起因して実現された可能性がある。
【0098】
理論に拘束されることを望むわけではないが、溶融酸化物による固有のＣＯ２取込み性能は、固体生成物を沈殿させる気液化学反応によって説明され得る。アルカリ金属ホウ酸塩の固体粒子が、それらの融点を超えて加熱された場合、酸化物は、溶融酸化物に変換され得、これは、下記のように、一価アルカリ金属カチオン（Ａ＋）、三価ホウ素カチオン（Ｂ３＋）、および二価酸素アニオン（Ｏ２－）を含む。
ＡｘＢ１－ｘＯｙ（ｓ）→ｘＡ＋（ｍ）＋（１－ｘ）Ｂ３＋（ｍ）＋（ｙ）Ｏ２－（ｍ） （１）
式中、（ｓ）および（ｍ）は、それぞれ固体および溶融イオン酸化物状態を表す。ＣＯ２がガスストリームとして導入された場合、ＣＯ２は、最初に溶融酸化物に物理的に溶解され、次いで、酸素アニオンと迅速に反応して炭酸アニオン（ＣＯ３ ２－）が形成され得る。
ＡｘＢ１－ｘＯｙ（ｓ）→ｘＡ＋（ｍ）＋（１－ｘ）Ｂ３＋（ｍ）＋（ｙ）Ｏ２－（ｍ） （１）
式中、（ｓ）および（ｍ）は、それぞれ固体および溶融イオン酸化物状態を表す。ＣＯ２がガスストリームとして導入された場合、ＣＯ２は、最初に溶融酸化物に物理的に溶解され、次いで、酸素アニオンと迅速に反応して炭酸アニオン（ＣＯ３ ２－）が形成され得る。
【化1】
【0099】
炭酸アニオン（ＣＯ３
２－）は、溶融酸化物中のアルカリ金属カチオン（Ａ＋）とさらに反応して、アルカリ金属炭酸塩（Ａ２ＣＯ３）が形成され得る。ＣＯ２との反応によって溶融アルカリ金属ホウ酸塩中で生成される化合物の識別について、図８に示されるように、６００℃で３０分間のＣＯ２とのＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の反応による生成物の結晶相組成物を、ＸＲＤによって試験した。結果は、２種の異なる化合物、Ｎａ２ＣＯ３およびＮａＢＯ２が、ＣＯ２との反応によって生成されたことを示している。ＮａＢＯ２相の融点（約９６８℃）は、ＮａｘＢ１－ｘＯ（ｘ＝０．７５）の融点よりも高いため、理論に拘束されることを望むわけではないが、ＮａＢＯ２の固相は、溶融酸化物中のアルカリ金属イオンの濃度が、Ｎａ２ＣＯ３固体結晶の形成によって低下するにつれて、溶融ホウ酸ナトリウムから沈殿し得る。図７Ｂおよび図７Ｃは、それぞれＣＯ２との反応なしにＮ２流下、７００℃から冷却されるＮａｘＢ１－ｘＯｚ（ｘ＝０．７５）に適用した熱流の変動、および７００℃で３０分間のＣＯ２との反応後、ＣＯ２流下で冷却する熱流の変動を示す。
【0100】
ＣＯ２との反応なしでのＮ２流下における冷却の場合、およそ５６０℃で、ホウ酸ナトリウムの固化に帰する熱流の変動に明らかな吸熱ピークが現れた。対照的に、ＣＯ２との反応後の熱流に吸熱ピークは現れなかった。結果は、２種の固体生成物の沈殿に起因して、溶融酸化物の液相は７００℃で３０分間のＣＯ２との反応後に残存していなかったことを示している。
【0101】
また、隔離材料によって実現されたサイクル再生性は、溶融酸化物の挙動によって説明され得る。形態変化に起因するサイクル悪化は、液体の流体性に起因して起こり得ない。理論に拘束されることを望むわけではないが、溶融酸化物中のイオン種の急速な物質移動は、分子分布の欠陥または不均質性を急速に平均化して、操作サイクル数の増加に関係なく、本来の取込み性能を維持した可能性がある。
【0102】
実際的なＣＯ２捕捉システムの実現のために、流体溶融アルカリ金属ホウ酸塩も、技術的な視点から有利である。固体吸着剤を使用したＣＯ２捕捉のために、様々な種類の流動相反応器が提案されている。流動相反応器は、一般に、２組の反応器バッチ、サイクロンおよび固体吸着剤用搬送ラインの組合せによって構成され、低コスト商用プラントの設立に向けたシステムの大規模化のためにいくつかの制限を有する。流体溶融隔離材料は、改善された流動能を有する単純化された連続炭素捕捉システムの可能性を開く。図９は、６００℃における溶融状態のＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ－Ｎａ）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の粘度を示している。結果は、ずり減粘挙動を示し、１０００（１／ｓ）のせん断速度におけるＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ－Ｎａ）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の粘度は、それぞれ０．７９０Ｐａ＊ｓおよび０．１７０Ｐａ＊ｓであった。これらの比較的低粘度の流体は、ストリッパーから搬送ラインを通して単純な供給ポンプによって吸収装置に搬送され得る。サイクルシステムの修正は、ＣＯ２捕捉システム資本および操作費用の削減に寄与し得る。
【0103】
（実施例４）
以下の例は、隔離材料によるＣＯ２取込みを記載している。ＣＯ２取込みの反応温度における２種の異なる種類のナトリウム含有アルカリ金属ホウ酸塩、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の物理状態および相組成を、温度制御可能なｉｎ－ｓｉｔｕ ＸＲＤによってさらに試験した。図１１Ａおよび図１１Ｂは、ＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応前の６００℃におけるＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）についてのＸＲＤスペクトルを示している。固体結晶の区別可能な回折ピークは、ＸＲＤ分析のための基材として使用されたＰｔシートに帰するピークを除き、６００℃におけるＸＲＤスペクトルの両方で現れなかった。結果は、これらのアルカリ金属ホウ酸塩が、ＣＯ２との反応前に６００℃において溶融（液体）状態であったことを実証するのを助ける。３０分間のＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応後、図１１Ｃに示されるように、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）と同じ温度において、ＸＲＤスペクトルに明らかな複数のピークが現れ、固体沈殿物がＣＯ２とのＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の反応によって生成されたことを示した。スペクトルのピーク識別は、α－Ｎａ２ＣＯ３およびＮａ２Ｂ４Ｏ７の固体結晶が、６００℃で沈殿したことを明らかにした。対照的に、図１１Ｄに示されるように、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の場合、３０分間のＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応後であっても、明らかなピークは出現しなかった。結果は、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）によるＣＯ２取込みが、固体沈殿物の生成なしに進行したことを示している。理論に拘束されることを望むわけではないが、混合炭酸リチウム－ナトリウムの融点は、およそ等モル量の共晶組成において約５００℃程度であり、ＣＯ２との反応によって生成された混合炭酸塩は、イオン化溶融液体として存在した可能性がある。ここで、ＣＯ２と酸素アニオン（Ｏ２－）との反応によって生成された炭酸イオン（ＣＯ３ ２－）は、反応温度（６００℃）において、炭酸イオンへの二重アルカリ金属イオン（Ｌｉ＋およびＮａ＋）の配位によって溶融酸化物中で安定化され得る。
以下の例は、隔離材料によるＣＯ２取込みを記載している。ＣＯ２取込みの反応温度における２種の異なる種類のナトリウム含有アルカリ金属ホウ酸塩、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の物理状態および相組成を、温度制御可能なｉｎ－ｓｉｔｕ ＸＲＤによってさらに試験した。図１１Ａおよび図１１Ｂは、ＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応前の６００℃におけるＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）および（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）についてのＸＲＤスペクトルを示している。固体結晶の区別可能な回折ピークは、ＸＲＤ分析のための基材として使用されたＰｔシートに帰するピークを除き、６００℃におけるＸＲＤスペクトルの両方で現れなかった。結果は、これらのアルカリ金属ホウ酸塩が、ＣＯ２との反応前に６００℃において溶融（液体）状態であったことを実証するのを助ける。３０分間のＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応後、図１１Ｃに示されるように、ＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）と同じ温度において、ＸＲＤスペクトルに明らかな複数のピークが現れ、固体沈殿物がＣＯ２とのＮａｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の反応によって生成されたことを示した。スペクトルのピーク識別は、α－Ｎａ２ＣＯ３およびＮａ２Ｂ４Ｏ７の固体結晶が、６００℃で沈殿したことを明らかにした。対照的に、図１１Ｄに示されるように、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）の場合、３０分間のＣＯ２への曝露および／またはＣＯ２との反応後であっても、明らかなピークは出現しなかった。結果は、（Ｌｉ０．５Ｎａ０．５）ｘＢ１－ｘＯｙ（ｘ＝０．７５）によるＣＯ２取込みが、固体沈殿物の生成なしに進行したことを示している。理論に拘束されることを望むわけではないが、混合炭酸リチウム－ナトリウムの融点は、およそ等モル量の共晶組成において約５００℃程度であり、ＣＯ２との反応によって生成された混合炭酸塩は、イオン化溶融液体として存在した可能性がある。ここで、ＣＯ２と酸素アニオン（Ｏ２－）との反応によって生成された炭酸イオン（ＣＯ３ ２－）は、反応温度（６００℃）において、炭酸イオンへの二重アルカリ金属イオン（Ｌｉ＋およびＮａ＋）の配位によって溶融酸化物中で安定化され得る。
【0104】
本発明のいくつかの実施形態を本明細書に記載し、例示したが、当業者は、本明細書に記載されている機能を果たしならびに／または結果および／もしくは１つまたは複数の利点を得るために様々な他の手段および／または構造を容易に想起し、かつこのような変形および／または修正は、本発明の範囲内にあると考えられる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載されているすべてのパラメーター、寸法、材料、および立体構造は例示であることを意味し、実際のパラメーター、寸法、材料、および／または立体構造は、本発明の教示が使用される特定の用途に依存することを容易に認識する。当業者は、日常的な実験の範囲を超えない実験を使用して、本明細書に記載されている発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識し、確認することができる。したがって、前述の実施形態は単に例として示されており、他に、本発明は、具体的に記載され、特許請求された範囲を超えて、添付の特許請求の範囲およびそれに対する均等物の範囲内で、実施することができることが理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載されているそれぞれ個々の特徴、システム、物品、材料、および／または方法を対象とする。さらに、２つまたはそれ超のこのような特徴、システム、物品、材料、および／または方法の任意の組合せは、このような特徴、システム、物品、材料、および／または方法が互いに矛盾していなければ、本発明の範囲内に含まれる。
【0105】
本明細書および特許請求の範囲における不定冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、本明細書で使用する場合、逆の内容が明確に示されていなければ、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」を意味するものと理解されるべきである。
【0106】
本明細書および特許請求の範囲における句「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、等位接続する要素、すなわち一部の場合に接続的に存在し、他の場合には非接続的に存在する要素の「いずれかまたは両方（ｅｉｔｈｅｒ ｏｒ ｂｏｔｈ）」を意味するものと理解されるべきである。他の要素は、逆の内容が明確に示されていなければ、具体的に特定した要素に関連するか関連しないかにかかわらず、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」の句によって具体的に特定される要素以外に必要に応じて存在してよい。したがって、「Ａおよび／またはＢ（Ａ ａｎｄ／ｏｒ Ｂ）」への言及は、非限定例として、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などのオープンエンド言語と併せて使用される場合、一実施形態では、Ｂを含まないＡ（必要に応じてＢ以外の要素を含む）；別の実施形態では、Ａを含まないＢ（必要に応じてＡ以外の要素を含む）；さらに別の実施形態では、ＡとＢの両方（必要に応じて他の要素を含む）を指すことができる。
【0107】
本明細書で使用する場合、本明細書においておよび特許請求の範囲において、「または（ｏｒ）」は、上記のように「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リストの項目を分離する際に、「または（ｏｒ）」または「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、包括的であると解釈され、すなわち、要素の数またはリストの少なくとも１つ（１つより多い場合を含む）および、必要に応じてさらに列挙されていない項目も含む。逆の内容が明確に示されている用語のみ、例えば「のうちの１つだけ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」もしくは「のうちの正確に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」、または特許請求の範囲で使用する場合、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、要素の数またはリストのうちの正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、用語「または（ｏｒ）」は、本明細書で使用する場合、排他的に、「いずれか（ｅｉｔｈｅｒ）」、「のうちの１つ（ｏｎｅ ｏｆ）」、「のうちの１つだけ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」、または「のうちの正確に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」などの用語に先行される場合、排他的な選択肢（すなわち、「１つまたは両方ではない他方（ｏｎｅ ｏｒ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｂｕｔ ｎｏｔ ｂｏｔｈ）」）を示すものとしてのみ解釈される。特許請求の範囲で使用される場合、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、特許法の分野で使用される通常の意味を有する。
【0108】
本明細書で使用する場合、本明細書においておよび特許請求の範囲において、句「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」は、１つまたは複数の要素のリストを参照して、要素のリストにおける任意の１つまたは複数の要素から選択される少なくとも１つの要素を意味するものと理解されるべきであるが、要素のリスト内に具体的に列挙された各およびすべての要素の少なくとも１つを必ずしも含まず、要素のリストにおける要素の任意の組合せを除外しない。この定義によって、要素は、具体的に特定されたこれらの要素に関連するか関連しないかにかかわらず、句「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」が言及する要素のリスト内で具体的に特定された要素以外で必要に応じて存在することが可能となる。したがって、非限定例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ ａｎｄ Ｂ）」（または、同等に、「ＡまたはＢの少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ ｏｒ Ｂ）」、もしくは、同等に、「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ Ａ ａｎｄ／ｏｒ Ｂ）」）は、一実施形態では、１より大きいを必要に応じて含む少なくとも１つのＡであってＢは存在しない（かつＢ以外の要素を必要に応じて含む）、または別の実施形態では、１より大きいを必要に応じて含む少なくとも１つのＢであってＡは存在しない（かつＡ以外の要素を必要に応じて含む）、さらに別の実施形態では、１より大きいを必要に応じて含む少なくとも１つのＡ、および１より大きいを必要に応じて含む少なくとも１つのＢ（かつ他の要素を必要に応じて含む）などを指すことができる。
【0109】
特許請求の範囲、および上記本明細書において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「保つ（ｈｏｌｄｉｎｇ）」などのすべての移行句は、オープンエンド、すなわち、含むが限定されないことを意味するものと理解されるべきである。移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」のみが、米国特許庁特許審査便覧、セクション２１１１．０３に記載されているように、それぞれクローズドまたはセミクローズドの移行句である。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4AB】
【図4CD】
【図4EF】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10AB】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
