特許 7698727 酸性ガス吸着材、酸性ガス吸着材を備えた構造体、酸性ガス吸着装置、酸性ガス回収装置、酸性ガス吸着材の製造方法、及びシート状構造体

(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】2025-06-17

(45)【発行日】2025-06-25

(54)【発明の名称】酸性ガス吸着材、酸性ガス吸着材を備えた構造体、酸性ガス吸着装置、酸性ガス回収装置、酸性ガス吸着材の製造方法、及びシート状構造体

(51)【国際特許分類】

   B01J 20/26 20060101AFI20250618BHJP

   B01J 20/28 20060101ALI20250618BHJP

   B01J 20/30 20060101ALI20250618BHJP

   B01J 20/34 20060101ALI20250618BHJP

   B01D 53/04 20060101ALI20250618BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20250618BHJP

   B32B 5/18 20060101ALI20250618BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20250618BHJP

【ＦＩ】

B01J20/26 A

B01J20/28 Z

B01J20/30

B01J20/34 H

B01D53/04 110

B01D53/04 220

C01B32/50

B32B5/18

B32B27/00 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2023555070

(86)(22)【出願日】2022-09-22

(86)【国際出願番号】 JP2022035486

(87)【国際公開番号】W WO2023063050

(87)【国際公開日】2023-04-20

【審査請求日】2025-02-28

(31)【優先権主張番号】P 2021169443

(32)【優先日】2021-10-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2022148614

(32)【優先日】2022-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004314

【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 康壮

【審査官】炭 喜達

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２５９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５３００９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２０／００－２０／２８

Ｂ０１Ｊ ２０／３０－２０／３４

Ｂ０１Ｄ ５３／０２－５３／１２

Ｃ０１Ｂ ３２／００－３２／９９１

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマーを含む多孔質シートを備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有し、
前記ポリマーのガラス転移温度が４０℃以下である、酸性ガス吸着材。

【請求項2】

ポリマーを含む多孔質シートを備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有し、
二酸化炭素、窒素及び水蒸気から構成された混合ガスに１５時間接触させたときの二酸化炭素の吸着量が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ ³ 以上である、酸性ガス吸着材。
ここで、前記混合ガスにおける前記二酸化炭素の濃度が４００ｖｏｌｐｐｍであり、前記混合ガスは、温度が２０℃であり、湿度が５０％ＲＨである。

【請求項3】

前記多孔質シートは、三次元状に連続して形成されている連続孔を含む、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項4】

前記多孔質シートが前記ポリマーを主成分として含む、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項5】

前記アミノ基が２級アミノ基を含む、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項6】

前記ポリマーは、アミンモノマーに由来する構成単位を含むエポキシポリマーである、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項7】

前記多孔質シートの比表面積が１．０ｍ²／ｇ以上である、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項8】

前記多孔質シートの空隙率が２０％以上である、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項9】

前記多孔質シートを支持する支持体をさらに備えた、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項10】

平板形状又はコルゲート形状を有する、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材。

【請求項11】

請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材と、
通気経路と、
を備えた、構造体。

【請求項12】

ガス入口と、ガス出口とを有する吸着部を備え、
前記吸着部は、請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材を収容している、酸性ガス吸着装置。

【請求項13】

請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材と、
媒体経路と、
を備え、
前記酸性ガス吸着材が吸着している酸性ガスを前記酸性ガス吸着材から脱離させる脱離運転時に、前記酸性ガス吸着材を加熱する熱媒体が前記媒体経路を通過する、酸性ガス回収装置。

【請求項14】

前記媒体経路は、前記酸性ガス吸着材の厚さ方向に前記酸性ガス吸着材を貫通している、請求項１３に記載の酸性ガス回収装置。

【請求項15】

２つの前記酸性ガス吸着材を備え、
２つの前記酸性ガス吸着材の間に前記媒体経路が形成されている、請求項１３に記載の酸性ガス回収装置。

【請求項16】

前記脱離運転の後に、前記酸性ガス吸着材を冷却する冷却媒体が前記媒体経路を通過する、請求項１３に記載の酸性ガス回収装置。

【請求項17】

請求項１又は２に記載の酸性ガス吸着材の製造方法であって、
アミンモノマーを含む化合物群と、ポロゲンとを含む混合液を硬化させて硬化体を得る工程（Ｉ）と、
シート状の前記硬化体から前記ポロゲンを除去して、前記多孔質シートを得る工程（ＩＩ）と、
を含む、酸性ガス吸着材の製造方法。

【請求項18】

前記工程（Ｉ）では、前記混合液を支持体の上に塗布し、得られた塗布膜を硬化させることによってシート状の前記硬化体を得る、請求項１７に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酸性ガス吸着材、酸性ガス吸着材を備えた構造体、酸性ガス吸着装置、酸性ガス回収装置、酸性ガス吸着材の製造方法、及びシート状構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、大気中における二酸化炭素の量を低減するために、二酸化炭素回収・貯留（ＣＣＳ：Carbon capture and storage）や二酸化炭素回収・利用（ＣＣＵ：Carbon capture and utilization）が検討されている。ＣＣＳやＣＣＵでは、大気から二酸化炭素を分離することによって、二酸化炭素の回収が行われることがある。

【0003】

二酸化炭素などの酸性ガスを大気から分離する方法として、酸性ガスを吸着材に吸着させて分離する吸着法が開発されている。吸着法で利用される吸着材は、例えば、大気と接触することによって、酸性ガスを吸着できる。

【0004】

例えば、特許文献１には、アミン化合物によって基体がコーティングされた吸着材が開示されている。詳細には、特許文献１では、基体の上に、アルミナの多孔質粒子が担持されており、当該多孔質粒子の孔内にアミン化合物が充填されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１４－５３３１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

酸性ガスの吸着に適した新たな酸性ガス吸着材が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、
ポリマーを含む多孔質シートを備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有する、酸性ガス吸着材を提供する。

【0008】

さらに本発明は、
上記の酸性ガス吸着材と、
通気経路と、
を備えた、構造体を提供する。

【0009】

さらに本発明は、
ガス入口と、ガス出口とを有する吸着部を備え、
前記吸着部は、上記の酸性ガス吸着材を収容している、酸性ガス吸着装置を提供する。

【0010】

さらに本発明は、
上記の酸性ガス吸着材と、
媒体経路と、
を備え、
前記酸性ガス吸着材が吸着している酸性ガスを前記酸性ガス吸着材から脱離させる脱離運転時に、前記酸性ガス吸着材を加熱する熱媒体が前記媒体経路を通過する、酸性ガス回収装置を提供する。

【0011】

さらに本発明は、
多孔質シートを備えた酸性ガス吸着材の製造方法であって、
アミンモノマーを含む化合物群と、ポロゲンとを含む混合液を硬化させて硬化体を得る工程（Ｉ）と、
シート状の前記硬化体から前記ポロゲンを除去して、前記多孔質シートを得る工程（ＩＩ）と、
を含む、酸性ガス吸着材の製造方法を提供する。

【0012】

さらに本発明は、
ポリマーを含む多孔質シートと、
前記多孔質シートを支持する支持体と、
を備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有する、シート状構造体を提供する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、酸性ガスの吸着に適した新たな酸性ガス吸着材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態にかかる酸性ガス吸着材を模式的に示す断面図である。

【図2A】酸性ガス吸着材の製造方法を説明するための図である。

【図2B】酸性ガス吸着材の製造方法を説明するための図である。

【図3】酸性ガス吸着材による二酸化炭素の吸着量の測定方法を説明するための図である。

【図4】酸性ガス吸着材の変形例を模式的に示す断面図である。

【図5A】酸性ガス吸着材を備えた構造体の一例を模式的に示す斜視図である。

【図5B】酸性ガス吸着材を備えた構造体の変形例を模式的に示す斜視図である。

【図5C】酸性ガス吸着材を備えた構造体の別の変形例を模式的に示す斜視図である。

【図6A】酸性ガス回収装置の一例を模式的に示す斜視図である。

【図6B】酸性ガス回収装置の変形例の概略構成を示す断面図である。

【図7】実施例１で作製した多孔質シートの断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図8】実施例１及び比較例１～３の酸性ガス吸着材について、二酸化炭素の吸着量を測定した結果を示すグラフである。

【図9】実施例２及び比較例４～６の酸性ガス吸着材について、二酸化炭素の吸着量を測定した結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の第１態様にかかる酸性ガス吸着材は、
ポリマーを含む多孔質シートを備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有する。

【0016】

本発明の第２態様において、例えば、第１態様にかかる酸性ガス吸着材では、前記多孔質シートは、三次元状に連続して形成されている連続孔を含む。

【0017】

本発明の第３態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる酸性ガス吸着材では、前記多孔質シートが前記ポリマーを主成分として含む。

【0018】

本発明の第４態様において、例えば、第１～第３態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材では、前記アミノ基が２級アミノ基を含む。

【0019】

本発明の第５態様において、例えば、第１～第４態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材では、前記ポリマーは、アミンモノマーに由来する構成単位を含むエポキシポリマーである。

【0020】

本発明の第６態様において、例えば、第１～第５態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材では、前記ポリマーのガラス転移温度が４０℃以下である。

【0021】

本発明の第７態様において、例えば、第１～第６態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材では、前記多孔質シートの比表面積が１．０ｍ²／ｇ以上である。

【0022】

本発明の第８態様において、例えば、第１～第７態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材では、前記多孔質シートの空隙率が２０％以上である。

【0023】

本発明の第９態様において、例えば、第１～第８態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材は、前記多孔質シートを支持する支持体をさらに備える。

【0024】

本発明の第１０態様において、例えば、第１～第９態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材は、二酸化炭素、窒素及び水蒸気から構成された混合ガスに１５時間接触させたときの二酸化炭素の吸着量が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上である。
ここで、前記混合ガスにおける前記二酸化炭素の濃度が４００ｖｏｌｐｐｍであり、前記混合ガスは、温度が２０℃であり、湿度が５０％ＲＨである。

【0025】

本発明の第１１態様において、例えば、第１～第１０態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材は、平板形状又はコルゲート形状を有する。

【0026】

本発明の第１２態様にかかる構造体は、
第１～第１１態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材と、
通気経路と、
を備える。

【0027】

本発明の第１３態様にかかる酸性ガス吸着装置は、
ガス入口と、ガス出口とを有する吸着部を備え、
前記吸着部は、第１～第１１態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材を収容している。

【0028】

本発明の第１４態様にかかる酸性ガス回収装置は、
第１～第１１態様のいずれか１つにかかる酸性ガス吸着材と、
媒体経路と、
を備え、
前記酸性ガス吸着材が吸着している酸性ガスを前記酸性ガス吸着材から脱離させる脱離運転時に、前記酸性ガス吸着材を加熱する熱媒体が前記媒体経路を通過する。

【0029】

本発明の第１５態様において、例えば、第１４態様にかかる酸性ガス回収装置では、前記媒体経路は、前記酸性ガス吸着材の厚さ方向に前記酸性ガス吸着材を貫通している。

【0030】

本発明の第１６態様において、例えば、第１４態様にかかる酸性ガス回収装置は、２つの前記酸性ガス吸着材を備え、２つの前記酸性ガス吸着材の間に前記媒体経路が形成されている。

【0031】

本発明の第１７態様において、例えば、第１４～第１６態様のいずれか１つにかかる酸性ガス回収装置では、前記脱離運転の後に、前記酸性ガス吸着材を冷却する冷却媒体が前記媒体経路を通過する。

【0032】

本発明の第１８態様にかかる酸性ガス吸着材の製造方法は、
多孔質シートを備えた酸性ガス吸着材の製造方法であって、
アミンモノマーを含む化合物群と、ポロゲンとを含む混合液を硬化させて硬化体を得る工程（Ｉ）と、
シート状の前記硬化体から前記ポロゲンを除去して、前記多孔質シートを得る工程（ＩＩ）と、
を含む。

【0033】

本発明の第１９態様において、例えば、第１８態様にかかる製造方法における前記工程（Ｉ）では、前記混合液を支持体の上に塗布し、得られた塗布膜を硬化させることによってシート状の前記硬化体を得る。

【0034】

本発明の第２０態様にかかるシート状構造体は、
ポリマーを含む多孔質シートと、
前記多孔質シートを支持する支持体と、
を備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有し、
前記多孔質シートは、前記ポリマーで構成された三次元網目状骨格を有する。

【0035】

本発明の第２１態様にかかる酸性ガス吸着材は、
ポリマーを含む多孔質樹脂シートを備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有する。

【0036】

本発明の第２２態様にかかるシート状構造体は、
ポリマーを含む多孔質樹脂シートと、
前記多孔質樹脂シートを支持する支持体と、
を備え、
前記ポリマーは、アミノ基を有する。

【0037】

以下、本発明の詳細を説明するが、以下の説明は、本発明を特定の実施形態に制限する趣旨ではない。

【0038】

＜酸性ガス吸着材の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の酸性ガス吸着材１０は、ポリマーＰを含む多孔質シート１を備えており、例えば、支持体２をさらに備えている。多孔質シート１は、ポリマーＰを含む多孔質樹脂シートである。ポリマーＰは、アミノ基を有し、当該アミノ基に起因して、酸性ガスを吸着する機能を有する。

【0039】

多孔質シート１は、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有する。詳細には、多孔質シート１は、多孔質構造を有しており、当該多孔質構造が三次元網目状骨格に由来する孔を含んでいる。三次元網目状骨格に由来する孔は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、拡大倍率５０００倍で観察したときに、観察可能な大きさを有する。この孔の径（平均孔径）は、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがより好ましい。孔径が０．１μｍ以上である場合、多孔質シート１内でのガス拡散性を十分に確保できる傾向がある。孔径が５μｍ以下である場合、中程度の空隙率であっても、多孔質シート１中の三次元網目状骨格が厚くなりすぎず、ポリマーＰ内部への酸性ガスの拡散速度の低下を抑制しやすい。

【0040】

本発明は、その別の側面から、
三次元網目状骨格に由来する孔を含む多孔質構造を有する多孔質シート１を備え、
三次元網目状骨格は、アミノ基を有するポリマーＰを含む、酸性ガス吸着材１０を提供する。

【0041】

支持体２は、多孔質シート１を支持しており、多孔質シート１と直接接している。支持体２を備えた酸性ガス吸着材１０は、後述する酸性ガス回収装置の部品の用途に適している。酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１と支持体２とを固定する固定手段をさらに備えていてもよく、備えていなくてもよい。固定手段の具体例は、接着剤、詳細には接着剤を含む接着シートなどである。本明細書において、「接着剤」の用語は、粘着剤（pressure-sensitive adhesive）を包含する用語として使用される。

【0042】

なお、酸性ガス吸着材１０は、支持体２を備えておらず、多孔質シート１のみから構成されていてもよい。すなわち、酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１の自立膜（単層膜）であってもよい。

【0043】

酸性ガス吸着材１０は、典型的にはシート状構造体である。シート状構造体としての酸性ガス吸着材１０は、例えば、平板形状又はコルゲート形状を有する。

【0044】

本発明は、その別の側面から、
ポリマーＰを含む多孔質シート１と、
多孔質シート１を支持する支持体２と、
を備え、
ポリマーＰは、アミノ基を有し、
多孔質シート１は、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有する、シート状構造体を提供する。

【0045】

さらに、本発明は、その別の側面から、
三次元網目状骨格に由来する孔を含む多孔質構造を有する多孔質シート１と、
多孔質シート１を支持する支持体２と、
を備え、
上記の三次元網目状骨格は、アミノ基を有するポリマーＰを含む、シート状構造体を提供する。

【0046】

（多孔質シート）
多孔質シート１において、ポリマーＰは、例えば、アミノ基として、１級アミノ基、２級アミノ基及び３級アミノ基からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。酸性ガスの吸着性の観点から、ポリマーＰは、１級アミノ基及び２級アミノ基からなる群より選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましく、２級アミノ基を含むことが特に好ましい。言い換えると、ポリマーＰが有するアミノ基は、２級アミノ基を含むことが好ましい。２級アミノ基を有するポリマーＰによれば、吸着した酸性ガスを容易に脱離できる傾向もある。すなわち、２級アミノ基を有するポリマーＰによれば、比較的温和な条件で酸性ガス吸着材１０の再生処理を行うことができる。なお、ポリマーＰは、３級アミノ基を含んでいてもよいが、３級アミノ基を含まなくてもよい。

【0047】

ポリマーＰにおける窒素元素の重量比率は、例えば５ｗｔ％以上であり、好ましくは１０ｗｔ％以上である。この重量比率が高ければ高いほど、酸性ガス吸着材１０における酸性ガスの吸着性が向上する傾向がある。ポリマーＰにおける窒素元素の重量比率の上限値は、特に限定されず、例えば３０ｗｔ％である。なお、ポリマーＰに含まれる全ての窒素元素がアミノ基に由来する場合、上記の窒素元素の重量比率は、ポリマーＰにおけるアミノ基の重量比率とみなすことができる。

【0048】

ポリマーＰにおけるアミノ基の密度は、例えば１ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、好ましくは５ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、より好ましくは１０ｍｍｏｌ／ｇ以上である。アミノ基の密度の上限値は、特に限定されず、例えば３０ｍｍｏｌ／ｇである。本明細書では、ポリマーＰにおけるアミノ基の密度は、１ｇのポリマーＰに含まれるアミノ基の物質量を意味する。

【0049】

ポリマーＰは、アミノ基以外の他の官能基を含んでいてもよい。他の官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、エーテル基、エステル基、アミド基などが挙げられる。

【0050】

ポリマーＰは、例えば、アミンモノマーに由来する構成単位Ｕ１を含むエポキシポリマーである。このエポキシポリマーは、例えば、アミンモノマー及びエポキシモノマーを含むモノマー群の重合体Ｐ１、並びに、アミンモノマー及びエポキシプレポリマーを含む化合物群の反応物Ｐ２からなる群より選ばれる少なくとも１つであり、好ましくは重合体Ｐ１である。反応物Ｐ２の具体例は、アミンモノマーによってエポキシプレポリマーが架橋されたもの（架橋物）である。

【0051】

重合体Ｐ１を形成するためのモノマー群は、上述のとおり、アミンモノマー及びエポキシモノマーを含み、好ましくはこれらのモノマーのみから構成される。すなわち、重合体Ｐ１は、好ましくはアミンモノマー及びエポキシモノマーの重合体である。

【0052】

アミンモノマーは、アミノ基を少なくとも１つ含むモノマーであり、例えば、１級アミノ基を少なくとも１つ含む。アミンモノマーに含まれる１級アミノ基の数は、好ましくは２以上であり、３以上であってもよく、４以上であってもよい。１級アミノ基の数の上限値は、特に限定されず、例えば３０であり、１０であってもよい。アミンモノマーは、１級アミノ基の他に、２級アミノ基や３級アミノ基を含んでいてもよいが、３級アミノ基を含まなくてもよい。アミンモノマーの分子量は、特に限定されず、例えば５０００未満であり、好ましくは３０００以下であり、１０００以下であってもよく、５００以下であってもよい。

【0053】

アミンモノマーとしては、例えば、エチルアミン、エチレンジアミン、１，４－ブチレンジアミン、１，５－ペンタンジアミン、１，６－ヘキサンジアミン、１，７－ヘプタンジアミン、１，８－オクタンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、１，３，６－トリスアミノメチルヘキサン、トリス（２－アミノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－アミノプロピル）エチレンジアミン、ポリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、ポリエチレンイミンなどの脂肪族アミン；イソホロンジアミン、メンタンジアミン、ピペラジン、Ｎ－アミノエチルピペラジン、３，９－ビス（３－アミノプロピル）２，４，８，１０－テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカンアダクト、ビス（４－アミノ－３－メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、これらの変性品などの脂環族アミンなどが挙げられる。アミンモノマーは、場合によっては、ポリアミン類とダイマー酸とを含む脂肪族ポリアミドアミンであってもよい。アミンモノマーは、脂肪族アミン、特にトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、であることが好ましい。アミンモノマーは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

【0054】

エポキシモノマーは、エポキシ基を少なくとも１つ含むモノマーである。エポキシモノマーに含まれるエポキシ基の数は、好ましくは２以上であり、３以上であってもよく、４以上であってもよい。エポキシモノマーに含まれるエポキシ基の数の上限値は、特に限定されず、例えば１０である。エポキシモノマーの分子量は、特に限定されず、例えば１０００未満であり、好ましくは５００以下である。

【0055】

エポキシモノマーとしては、例えば、ｎ－ブチルグリシジルエーテル、高級アルコールグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ｐ－ｓｅｃ－ブチルフェニルグリシジルエーテル、ｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテルなどの単官能エポキシ化合物；１，５－ヘキサジエンジエポキシド、１，７－オクタジエンジエポキシド、１，９－デカジエンジエポキシドなどのジエポキシアルカン；（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどのエーテル基含有多官能エポキシ化合物；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジルメタキシレンジアミン、１，３－ビス（Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンなどのアミノ基含有多官能エポキシ化合物が挙げられる。エポキシモノマーは、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ＥＤＥ）、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル（ＰＥＴＧ）などのエーテル基含有多官能エポキシ化合物であることが好ましい。エポキシモノマーは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。なお、単官能エポキシ化合物を用いる場合は、２つ以上のエポキシ基を含む他のエポキシモノマーと組み合わせて用いることが好ましい。単官能エポキシ化合物は、重合体Ｐ１を形成するためのモノマー群の粘度を調節するための反応性希釈剤として利用することもできる。

【0056】

反応物Ｐ２を形成するためのアミンモノマーとしては、重合体Ｐ１について上述したものが挙げられる。

【0057】

エポキシプレポリマーは、例えば、エポキシ基を少なくとも１つ含む。エポキシプレポリマーに含まれるエポキシ基の数は、好ましくは２以上であり、３以上であってもよく、４以上であってもよい。エポキシプレポリマーに含まれるエポキシ基の数の上限値は、特に限定されず、例えば１００である。エポキシプレポリマーの重量平均分子量は、特に限定されず、例えば１０００～５００００である。

【0058】

エポキシプレポリマーとしては、例えば、芳香族エポキシ樹脂及び非芳香族エポキシ樹脂が挙げられる。芳香族エポキシ樹脂としては、ポリフェニルベースエポキシ樹脂、フルオレン環を含むエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートを含むエポキシ樹脂、複素芳香環（例えば、トリアジン環）を含むエポキシ樹脂等が挙げられる。ポリフェニルベースエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキス（ヒドロキシフェニル）エタンベースエポキシ樹脂等が挙げられる。非芳香族エポキシ樹脂としては、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環族グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシプレポリマーは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

【0059】

上述のとおり、エポキシポリマーとしてのポリマーＰは、アミンモノマーに由来する構成単位Ｕ１を含む。ポリマーＰが重合体Ｐ１である場合、ポリマーＰは、エポキシモノマーに由来する構成単位Ｕ２をさらに含む。ポリマーＰ、特に重合体Ｐ１、における構成単位Ｕ１の含有率は、例えば３０ｗｔ％以上であり、好ましくは５０ｗｔ％以上である。構成単位Ｕ１の含有率の上限値は、特に限定されず、例えば８０ｗｔ％である。ポリマーＰ、特に重合体Ｐ１、における構成単位Ｕ２の含有率は、例えば２０ｗｔ％～７０ｗｔ％である。

【0060】

ポリマーＰを作製する場合、アミンモノマーと、エポキシモノマー又はエポキシプレポリマーとの配合比率は、アミンモノマーに含まれる１級アミノ基の活性水素の当量に対する、エポキシモノマー又はエポキシプレポリマーに含まれるエポキシ基の当量の比が、例えば１以下、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．５以下となるように設定することが好ましい。

【0061】

ポリマーＰのガラス転移温度Ｔｇは、特に限定されず、例えば４０℃以下であり、好ましくは３０℃以下であり、より好ましくは２０℃以下であり、さらに好ましくは１５℃以下である。ポリマーＰのガラス転移温度Ｔｇがこの程度に低い場合、比較的温和な条件、例えば低温での加熱処理、で酸性ガス吸着材１０の再生処理を行うことができる。ポリマーＰのガラス転移温度Ｔｇの下限値は、酸性ガス吸着材１０における酸性ガスの吸着性を十分に確保する観点及び耐熱性の観点から、例えば－１００℃であり、好ましくは－５０℃であり、より好ましくは－１０℃である。本明細書において、ガラス転移温度Ｔｇは、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７の規定に準拠して求められる中間点ガラス転移温度 (Ｔ_mg)を意味する。なお、ポリマーＰは、通常、熱硬化性樹脂に相当する。ポリマーＰは、例えば、２５℃、好ましくは２５℃～８０℃の範囲、で固体である。

【0062】

ポリマーＰの重量平均分子量は、特に限定されず、例えば５００以上であり、好ましくは１０００以上であり、より好ましくは１００００以上であり、さらに好ましくは１０００００以上である。ポリマーＰの重量平均分子量の上限値は、例えば１０００００００である。

【0063】

多孔質シート１は、例えば、ポリマーＰを主成分として含む。本明細書において、「主成分」は、多孔質シート１に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。多孔質シート１におけるポリマーＰの含有率は、例えば５０ｗｔ％以上であり、好ましくは７０ｗｔ％以上であり、より好ましくは９０ｗｔ％以上であり、９５ｗｔ％以上であってもよく、９９ｗｔ％以上であってもよい。多孔質シート１は、実質的にポリマーＰのみから構成されていてもよい。ポリマーＰの含有率が高ければ高いほど、酸性ガス吸着材１０における酸性ガスの吸着性が向上する傾向がある。

【0064】

多孔質シート１は、実質的にポリマーＰのみから構成されていてもよいが、ポリマーＰ以外の他の材料をさらに含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、反応促進剤、可塑剤、充填剤、顔料、染料、老化防止剤、導電材、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤などが挙げられる。多孔質シート１は、例えば、他の材料として、アルミナなどの多孔質粒子や、当該多孔質粒子同士を結着させるための結着剤を含まないことが好ましい。

【0065】

反応促進剤は、例えば、ポリマーＰを合成するときに利用される。反応促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの３級アミン；２－フェノール－４－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェノール－４，５－ジヒドロキシイミダゾールなどのイミダゾール類が挙げられる。これらの反応促進剤は、例えば、重合体Ｐ１を合成するための反応を促進することができる。

【0066】

充填剤としては、繊維や、繊維を含む繊維構造体などが挙げられる。繊維としては、例えば、ガラス繊維；木材パルプ、綿、麻（例えばマニラ麻）などの天然繊維；ポリエステル繊維、レーヨン、ビニロン、アセテート繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリウレタン繊維などの化学繊維（合成繊維）が挙げられる。繊維構造体としては、織布、不織布、紙などが挙げられる。繊維構造体の具体例は、ガラスペーパーである。多孔質シート１が充填剤として繊維構造体を含む場合、酸性ガス吸着材１０の使用時などに、多孔質シート１の寸法が変化することを抑制できる傾向がある。

【0067】

なお、多孔質シート１が充填剤として繊維構造体を含む場合、多孔質シート１において、ポリマーＰを含む三次元網目状骨格と、繊維構造体とは、それぞれ独立して存在していてもよい。この場合、多孔質シート１の多孔質構造は、例えば、ポリマーＰを含む三次元網目状骨格に由来する孔とともに、繊維構造体に由来する孔をさらに有する。この場合、多孔質シート１では、ポリマーＰを含む三次元網目状骨格と、繊維構造体とが複合化しているとみなすことができる。

【0068】

充填剤としての繊維構造体は、多孔質シート１の寸法の変化を抑制する観点から、引張強度が大きいことが好ましい。一例として、繊維構造体は、下記の試験１で測定された引張強度Ｓ_TDが１ＭＰａ以上であることが好ましい。
試験１：繊維構造体を幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍに切り出して試験片とする。このとき、試験片の長手方向を繊維構造体のＴＤ方向（transverse direction）と一致させる。試験片を引張試験機にセットし、チャック間距離２０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行う。試験片が３％伸びたときの引張強度Ｓ_TDを特定する。

【0069】

上記の引張試験では、試験開始後、チャック間の距離が０．６ｍｍ増加した時点で、試験片に加わっている試験力（試験片が３％伸びたときの試験力、単位：Ｎ／１０ｍｍ）を測定する。得られた試験力の値（Ｎ／１０ｍｍ）、及び、繊維構造体の厚さ（μｍ）に基づいて、下記式により、引張強度Ｓ_TDを算出することができる。なお、引張試験は、２５℃の雰囲気下で行う。
引張強度Ｓ_TD（ＭＰａ）＝試験力（Ｎ／１０ｍｍ）／（厚さ（μｍ）／１００）

【0070】

繊維構造体の引張強度Ｓ_TDは、より好ましくは２ＭＰａ以上であり、３ＭＰａ以上、４ＭＰａ以上、５ＭＰａ以上、６ＭＰａ以上、７ＭＰａ以上、さらには８ＭＰａ以上であってもよい。引張強度Ｓ_TDの上限値は、特に限定されず、例えば３０ＭＰａである。

【0071】

さらに、繊維構造体は、試験片の長手方向を繊維構造体のＭＤ方向（machine direction）と一致させることを除き、上記の試験１と同じ方法によって測定された引張強度Ｓ_MDも１ＭＰａ以上であることが好ましい。引張強度Ｓ_MDは、より好ましくは２ＭＰａ以上であり、５ＭＰａ以上、８ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以上、１１ＭＰａ以上、さらには１２ＭＰａ以上であってもよい。引張強度Ｓ_MDの上限値は、特に限定されず、例えば３０ＭＰａである。

【0072】

多孔質シート１における窒素元素の密度ｄは、特に限定されず、例えば１ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、好ましくは５ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、より好ましくは１０ｍｍｏｌ／ｇ以上である。窒素元素の密度ｄの上限値は、特に限定されず、例えば３０ｍｍｏｌ／ｇである。なお、多孔質シート１に含まれる全ての窒素元素がアミノ基に由来する場合、窒素元素の密度ｄは、多孔質シート１におけるアミノ基の密度とみなすことができる。

【0073】

窒素元素の密度ｄは、次の方法によって測定できる。まず、市販のＣＨＮ元素分析装置を用いて、多孔質シート１に含まれる窒素元素の重量比率ｗ（ｗｔ％）を測定する。得られた結果に基づいて、下記式から窒素元素の密度ｄを算出することができる。
密度ｄ(mmol/g)=(重量比率ｗ(wt%)×1000)/(窒素の原子量×100)

【0074】

多孔質シート１の単位体積当たりのアミノ基の物質量は、例えば４．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、４．３ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上、４．５ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上、５．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上、６．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上、７．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上、さらには８．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であってもよい。このアミノ基の物質量の上限値は、特に限定されず、例えば２０ｍｍｏｌ／ｃｍ³である。

【0075】

多孔質シート１における窒素元素の重量比率は、例えば５ｗｔ％以上であり、好ましくは１０ｗｔ％以上である。この重量比率が高ければ高いほど、酸性ガス吸着材１０における酸性ガスの吸着性が向上する傾向がある。多孔質シート１における窒素元素の重量比率の上限値は、特に限定されず、例えば３０ｗｔ％である。なお、多孔質シート１に含まれる全ての窒素元素がアミノ基に由来する場合、上記の窒素元素の重量比率は、多孔質シート１におけるアミノ基の重量比率とみなすことができる。

【0076】

上述のとおり、多孔質シート１は、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有する。三次元網目状骨格は、例えば、ポリマーＰを主成分として含み、実質的にポリマーＰのみを含んでいてもよい。三次元網目状骨格は、ポリマーＰ以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。多孔質シート１において、例えば、上記の三次元網目状骨格が連続して延びている。多孔質シート１に含まれる孔は、例えば、三次元状に連続して形成されている連続孔である。言い換えると、多孔質シート１は、例えば、三次元状に連続して形成されている連続孔を含む。多孔質シート１は、独立孔を有していてもよく、多孔質シート１を貫通する貫通孔を有していてもよい。なお、多孔質シート１は、例えば、ポリマーＰを含むファイバーを有さないことが好ましく、当該ファイバーを含む不織布ではないことが好ましい。すなわち、本実施形態において、多孔質シート１は、例えば、ポリマーＰを含むファイバーを有する不織布を除く。

【0077】

多孔質シート１の厚さは、特に限定されず、例えば１０００μｍ以下であり、好ましくは５００μｍ以下であり、より好ましくは３００μｍ以下である。後述するとおり、多孔質シート１の厚さが小さければ小さいほど、例えば、酸性ガス吸着材１０を用いて作製した構造体、特にハニカム構造体、の通気経路の断面積を大きく調整できる。通気経路の断面積が大きい構造体は、酸性ガスと接触したときなどに生じる圧力損失を低減することに適している。なお、本実施形態において、多孔質シート１は、単位体積当たりのアミノ基の物質量が比較的大きい傾向がある。この多孔質シート１によれば、当該シート１の厚さが小さい場合であっても、酸性ガスを十分に吸着できる傾向がある。多孔質シート１の厚さの下限値は、特に限定されず、例えば１０μｍである。

【0078】

多孔質シート１の比表面積は、特に限定されず、例えば０．１ｍ²／ｇ以上であり、好ましくは１．０ｍ²／ｇ以上であり、より好ましくは２．０ｍ²／ｇ以上である。多孔質シート１の比表面積の上限値は、特に限定されず、例えば１０ｍ²／ｇである。多孔質シート１の比表面積は、窒素ガス吸着によるＢＥＴ（Brunauer-Emmett-Teller）比表面積を意味する。ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ Ｚ８８３０：２０１３の規定に準拠した方法で測定できる。

【0079】

多孔質シート１の空隙率は、例えば２０％以上であり、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは４０％以上である。多孔質シート１の空隙率の上限値は、特に限定されず、例えば８０％であり、６０％であってもよい。多孔質シート１の空隙率は、多孔質シート１の体積Ｖ（ｃｍ³）、重量Ｗ（ｇ）及び真密度Ｄ（ｇ／ｃｍ³）に基づいて、下記式により算出することができる。なお、真密度Ｄは、多孔質シート１を構成する材料の比重を意味する。
空隙率（％）＝１００×（Ｖ－（Ｗ／Ｄ））／Ｖ

【0080】

多孔質シート１は、酸性ガス吸着材１０の使用時、特に酸性ガス吸着材１０が水と接触したとき、の寸法変化が抑制されていることが好ましい。寸法変化が抑制された多孔質シート１は、酸性ガス吸着材１０の使用時などに、支持体２や酸性ガス回収装置などから脱落しにくい傾向がある。さらに、この多孔質シート１は、酸性ガス吸着材１０の使用時などに変形しにくく、変形に起因するガスの通過の阻害が生じにくい傾向もある。上述のとおり、充填剤として繊維構造体を含む多孔質シート１は、酸性ガス吸着材１０の使用時などに、その寸法の変化が抑制される傾向がある。

【0081】

一例として、多孔質シート１は、下記の試験２で測定された寸法変化率Ｒ_TDが５％以下であることが好ましい。
試験２：多孔質シート１を縦３０ｍｍ×横２０ｍｍに切り出して試験片とする。このとき、試験片の縦方向を多孔質シート１のＭＤ方向（繊維構造体を含む場合は、繊維構造体のＭＤ方向）と一致させ、試験片の横方向を多孔質シート１のＴＤ方向（繊維構造体を含む場合は、繊維構造体のＴＤ方向）と一致させる。試験片を６０℃の真空雰囲気下で２時間乾燥させる。試験片を露点約－６０℃のドライルーム内に配置する。ドライルーム内で試験片の寸法を測定し、得られた値を乾燥状態での試験片の寸法とみなす。次に、２２℃の純水中に試験片を２時間浸漬させる浸漬試験を行う。浸漬試験後の試験片の寸法を測定し、得られた値を吸水状態での試験片の寸法とみなす。乾燥状態での試験片の横方向の長さＬ_TD1（ｍｍ）、及び、吸水状態での試験片の横方向の長さＬ_TD2（ｍｍ）から寸法変化率Ｒ_TD（％）を算出する。

【0082】

なお、寸法変化率Ｒ_TD（％）は、下記式により算出することができる。
寸法変化率Ｒ_TD＝１００×｜Ｌ_TD2－Ｌ_TD1｜／Ｌ_TD1

【0083】

多孔質シート１の寸法変化率Ｒ_TDは、より好ましくは４％以下であり、３％以下、２％以下、１％以下、さらには０．５％以下であってもよい。寸法変化率Ｒ_TDの下限値は、特に限定されず、例えば０．０１％である。

【0084】

さらに、多孔質シート１は、上記の試験２で測定された寸法変化率Ｒ_MDも５％以下であることが好ましい。寸法変化率Ｒ_MDは、乾燥状態での試験片の縦方向の長さＬ_MD1（ｍｍ）、及び、吸水状態での試験片の縦方向の長さＬ_MD2（ｍｍ）に基づいて、下記式により算出することができる。
寸法変化率Ｒ_MD＝１００×｜Ｌ_MD2－Ｌ_MD1｜／Ｌ_MD1

【0085】

多孔質シート１の寸法変化率Ｒ_MDは、より好ましくは４％以下であり、３％以下、２％以下、さらには１％以下であってもよい。寸法変化率Ｒ_MDの下限値は、特に限定されず、例えば０．０１％である。

【0086】

（支持体）
支持体２の材料としては、特に限定されず、例えば、コージェライト、アルミナ、コージェライト－αアルミナ、窒化ケイ素、ジルコンムライト、リシア輝石、アルミナ－シリカマグネシア、ジルコンケイ酸エステル、シリマナイト、ケイ酸マグネシウム、ジルコン、葉長石、アルミノケイ酸塩などのセラミックス；アルミニウム、チタン、銅、ステンレス鋼、Ｆｅ－Ｃｒ合金、Ｃｒ－Ａｌ－Ｆｅ合金などの金属；シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルスルホン、メラミン、ポリアミド、ポリ（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリロニトリル、ポリイミド、ポリフルフラールアルコール、フェノールフルフリルアルコール、メラミンホルムアルデヒド、レソルシノールホルムアルデヒド、クレゾールホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド、ポリビニルアルコールジアルデヒド、ポリシアヌレート、ポリ（メタ）アクリルアミド、エポキシ樹脂、カンテン、アガロース、セルロースなどの樹脂などが挙げられる。支持体２の材料は、熱伝導性及び耐久性に優れるとともに、水と接触したときに、錆の発生や加水分解などによって劣化しにくいものであることが好ましい。

【0087】

支持体２は、多孔質構造を有していてもよく、有していなくてもよい。多孔質構造を有する支持体２としては、例えば、紙、不織布、発泡体、メッシュなどが挙げられる。多孔質構造を有さない支持体２としては、例えば、無孔シート、箔などが挙げられる。コルゲート形状を有する酸性ガス吸着材１０を容易に製造できる観点から、支持体２は、アルミニウムシート、紙、不織布などであることが好ましい。

【0088】

支持体２は、面状ヒーターとして機能するものであってもよく、面状の熱電ヒーターやペルチェ素子であってもよい。

【0089】

支持体２の厚さは、特に限定されず、例えば１μｍ～１００μｍである。支持体２は、多孔質シート１より薄くてもよい。

【0090】

（酸性ガス吸着材の製造方法）
酸性ガス吸着材１０の製造方法は、例えば、アミンモノマーを含む化合物群と、ポロゲンとを含む混合液Ｌを硬化させて硬化体Ｂを得る工程（Ｉ）と、シート状の硬化体Ｂからポロゲンを除去して、多孔質シート１を得る工程（ＩＩ）と、を含む。

【0091】

工程（Ｉ）において、化合物群は、典型的には、アミンモノマー及びエポキシモノマーを含むモノマー群である。ただし、化合物群は、エポキシモノマーに代えて、又は、エポキシモノマーとともに、エポキシプレポリマーを含んでいてもよい。

【0092】

ポロゲンは、例えば、化合物群に含まれるモノマーやプレポリマーを溶かすことができ、さらに、化合物群が反応した後に、反応誘起相分離を生じさせることができる溶剤である。ポロゲンの具体例としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール等のグリコール類、ポリオキシエチレンモノメチルエーテル、ポリオキシエチレンジメチルエーテル等のエーテル類が挙げられる。ポリオキシアルキレングリコールの具体例は、ポリ（１，２－ブタンジオール）－６プロピレングリコール、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルなどである。ポロゲンは、酢酸エチル、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトニトリル、エタノール、イソプロパノール等の極性溶媒、トルエン等の無極性溶媒、又はこれらの混合溶媒であってもよい。ポロゲンは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

【0093】

混合液Ｌには、化合物群やポロゲン以外の他の成分がさらに添加されてもよい。他の成分としては、例えば、上述した反応促進剤などが挙げられる。

【0094】

工程（Ｉ）では、化合物群が反応することによってポリマーＰが形成される。これにより、混合液Ｌが硬化し、硬化体Ｂが得られる。化合物群の反応は、典型的には、アミンモノマー及びエポキシモノマーの重合反応である。ただし、化合物群の反応は、アミンモノマーによるエポキシプレポリマーの架橋反応であってもよい。化合物群の反応では、アミンモノマーのアミノ基が、エポキシモノマー又はエポキシプレポリマーのエポキシ基と反応する。化合物群の反応は、混合液Ｌにエネルギーを加えることによって行うことができる。混合液Ｌに加えるエネルギーは、熱エネルギーであることが好ましい。一例として、混合液Ｌを４０℃～１００℃の温度で加熱することによって、化合物群の反応を進行させることができる。ただし、混合液Ｌに加えるエネルギーは、光エネルギーであってもよい。

【0095】

硬化体Ｂは、ポリマーＰ及びポロゲンを含む。硬化体Ｂにおいて、ポリマーＰとポロゲンとが相分離することにより、共連続構造が形成されている。工程（Ｉ）で得られる硬化体Ｂの形状は、典型的にはシート状である。シート状の硬化体Ｂは、例えば、混合液Ｌを支持体２（典型的には、多孔質構造を有さない支持体２）の上に塗布し、得られた塗布膜を硬化させることによって作製することができる。混合液Ｌの塗布方法は、特に限定されず、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法などを利用できる。

【0096】

なお、シート状の硬化体Ｂは、上記の支持体２以外の他のシート状の基材に混合液Ｌを接触させてから、混合液Ｌを硬化させることによって作製することもできる。基材としては、例えば、はく離ライナーや繊維構造体を用いることができる。基材は、はく離ライナーと繊維構造体を含む積層体であってもよい。基材として繊維構造体を用いた場合、混合液Ｌを繊維構造体に接触させることによって、混合液Ｌが繊維構造体の内部に浸み込む傾向がある。混合液Ｌが繊維構造体の内部に浸み込んだ状態で混合液Ｌを硬化させることによって、充填剤として繊維構造体を含む硬化体が得られる。

【0097】

工程（Ｉ）で得られる硬化体Ｂの形状は、シート状でなくてもよく、例えばブロック状、特に円筒状又は円柱状、であってもよい。ブロック状の硬化体Ｂは、例えば、工程（Ｉ）において、金型に充填した混合液Ｌを硬化させることによって作製できる。この場合、ブロック状の硬化体Ｂの表面付近を所定の厚さに切削することによって、工程（ＩＩ）で用いるシート状の硬化体Ｂを得ることができる。一例として、硬化体Ｂが円筒状又は円柱状である場合、円筒軸又は円柱軸を中心に硬化体Ｂを回転させながら、硬化体Ｂの表面付近を切削することによって、シート状の硬化体Ｂを作製することができる。

【0098】

工程（ＩＩ）において、シート状の硬化体Ｂからポロゲンを除去する方法は、特に限定されない。例えば、硬化体Ｂを溶剤に浸漬させることによって、硬化体Ｂからポロゲンを抽出し、除去してもよい。ポロゲンを抽出するための溶剤としては、水、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族炭化水素溶媒、脂肪族アルコール溶媒、エーテル溶媒、ハロゲン含有有機溶媒、エステル溶媒などを使用することができる。脂肪族炭化水素溶媒としては、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ－ヘプタン、ｎ－オクタン、イソオクタン、石油エーテル、ベンジン等が挙げられる。芳香族炭化水素溶媒としては、トルエン、キシレン、メシチレン、ベンゼン等が挙げられる。脂肪族アルコール溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール等が挙げられる。エーテル溶媒としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等が挙げられる。ハロゲン含有有機溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、クロロベンゼン等が挙げられる。エステル溶媒としては、酢酸エチル等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

【0099】

工程（ＩＩ）において、シート状の硬化体Ｂからポロゲンを除去することによって、例えば、平板形状を有する多孔質シート１を得ることができる。一例として、混合液Ｌを支持体２の上に塗布する方法を利用して硬化体Ｂを作製した場合、硬化体Ｂからポロゲンを除去することによって、多孔質シート１及び支持体２を備えたシート状の酸性ガス吸着材１０が得られる。なお、支持体２以外の他の基材を利用する方法などによって、多孔質シート１の自立膜を作製し、当該自立膜を酸性ガス吸着材１０として用いてもよい。多孔質シート１の自立膜を作製し、接着シートなどの固定手段を用いて、当該自立膜を支持体２に固定したものを酸性ガス吸着材１０として用いてもよい。

【0100】

上記の方法によって作製された酸性ガス吸着材１０は、通常、平板形状を有している。平板形状を有する酸性ガス吸着材１０については、コルゲート加工をさらに施してもよい。これにより、コルゲート形状を有する酸性ガス吸着材１０を得ることができる。

【0101】

一例として、酸性ガス吸着材１０は、図２Ａに示す製造装置１００を用いて製造することができる。図２Ａは、製造装置１００の概略構成を示している。製造装置１００は、支持体２を繰り出す繰り出しロール４５、作製した酸性ガス吸着材１０を巻き取る巻き取りロール４９、及び、繰り出しロール４５と巻き取りロール４９との間に位置する複数のガイドロール４６、４７及び４８を備えている。製造装置１００において、支持体２は、繰り出しロール４５から巻き取りロール４９に搬送される。製造装置１００は、混合液吐出部２０、第１加熱部３０、抽出部４０及び第２加熱部３５をさらに備え、これらが支持体２の搬送方向にこの順で並んでいる。なお、製造装置１００では、支持体２に代えて、支持体２以外の他の基材を用いてもよい。

【0102】

混合液吐出部２０は、第１供給部２１、第２供給部２２、混合部２３及び吐出口２４を備える。第１供給部２１は、第１原料５を混合部２３に送ることができる。第２供給部２２は、第２原料６を混合部２３に送ることができる。一例として、第１原料５がアミンモノマーを含み、第２原料６がエポキシモノマー及び／又はエポキシプレポリマーを含む。第１原料５及び第２原料６からなる群より選ばれる少なくとも１つがポロゲンを含む。混合部２３において、第１原料５及び第２原料６が混合されることによって、混合液Ｌが調製される。

【0103】

混合部２３で調製された混合液Ｌは、吐出口２４を通じて、混合液吐出部２０の外部に吐出される。例えば、混合液吐出部２０は、ガイドロール４６付近に位置しており、繰り出しロール４５からガイドロール４６に搬送された支持体２の上に混合液Ｌを塗布することができる。これにより、支持体２の上に、塗布膜７を形成することができる。塗布膜７は、支持体２とともに、ガイドロール４７を通過して、第１加熱部３０に送られる。

【0104】

第１加熱部３０は、塗布膜７を加熱するためのヒーター３１を備えている。第１加熱部３０内を移動することによって、塗布膜７が加熱される。これにより、塗布膜７が硬化し、シート状の硬化体８が形成される。硬化体８は、支持体２とともに抽出部４０に送られる。

【0105】

抽出部４０は、硬化体８からポロゲンを抽出するための溶剤４１を収容している。抽出部４０内で、硬化体８が溶剤４１に浸漬される。これにより、硬化体８からポロゲンが除去され、多孔質シート１が形成される。多孔質シート１は、支持体２とともに第２加熱部３５に送られる。

【0106】

第２加熱部３５は、抽出部４０から送られた多孔質シート１を乾燥させるためのヒーター３６を備えている。第２加熱部３５内を移動することによって、多孔質シート１が加熱される。これにより、多孔質シート１が乾燥し、多孔質シート１及び支持体２を備えたシート状の酸性ガス吸着材１０が得られる。この酸性ガス吸着材１０は、ガイドロール４８を通過して、巻き取りロール４９で巻き取られる。

【0107】

酸性ガス吸着材１０の製造装置１００は、図２Ａに示したものに限定されない。図２Ｂは、変形例にかかる製造装置１１０の概略構成を示している。図２Ｂに示すように、製造装置１１０は、抽出部４０及び第２加熱部３５を備えていない。以上を除き、製造装置１１０の構成は、製造装置１００の構成と同じである。そのため、これらの製造装置１００及び１１０で共通する要素には同じ参照符号を付し、それらの説明を省略することがある。以下の各実施形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、相互に適用されうる。さらに、技術的に矛盾しない限り、各実施形態は、相互に組み合わされてもよい。

【0108】

製造装置１１０では、第１加熱部３０で形成された硬化体８が、支持体２とともに、ガイドロール４８を通過して、巻き取りロール４９で巻き取られる。これにより、硬化体８及び支持体２の巻回体が得られる。この巻回体を溶剤に浸漬させ、硬化体８からポロゲンを抽出することによって、シート状の酸性ガス吸着材１０を得ることができる。

【0109】

（酸性ガス吸着材による二酸化炭素の吸着量）
本実施形態の酸性ガス吸着材１０は、二酸化炭素などの酸性ガスに対する吸着性が高い傾向がある。一例として、二酸化炭素、窒素及び水蒸気から構成された混合ガスＧに、酸性ガス吸着材１０を１５時間接触させたときの二酸化炭素の吸着量ａは、例えば０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、好ましくは０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、より好ましくは０．５ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、さらに好ましくは０．７ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、特に好ましくは０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上であり、とりわけ好ましくは１．０ｍｍｏｌ／ｃｍ³以上である。二酸化炭素の吸着量ａの上限値は、特に限定されず、例えば１０ｍｍｏｌ／ｃｍ³である。

【0110】

［二酸化炭素の吸着量の測定方法］
以下では、二酸化炭素の吸着量ａの測定方法について説明する。吸着量ａは、例えば、図３に示す測定装置２００を用いて測定することができる。測定装置２００は、第１タンク２３０及び第２タンク２３１を備えている。一例として、第１タンク２３０が乾燥状態の窒素を貯蔵し、第２タンク２３１が、乾燥状態の窒素と乾燥状態の二酸化炭素との混合ガスを貯蔵している。第２タンク２３１の混合ガスにおける二酸化炭素の濃度は、例えば、５ｖｏｌ％である。

【0111】

測定装置２００は、水２７０を収容した第１容器２４０と、第１タンク２３０からの窒素を第１容器２４０に送るための第１経路２６０とをさらに備えている。第１経路２６０は、第１タンク２３０のガス出口に接続された一端と、第１容器２４０の水２７０中に配置された他端とを有する。第１タンク２３０から第１容器２４０に送られた窒素は、水２７０と接触することによって加湿される。第１経路２６０には、第１タンク２３０から第１容器２４０に送られる窒素の流量を調節するためのマスフローコントローラ２３５が配置されている。

【0112】

測定装置２００は、第２容器２４１、第２経路２６２及びバイパス経路２６１をさらに備えている。第２経路２６２は、第１容器２４０と第２容器２４１とを接続している。第１容器２４０に送られ、加湿された窒素は、第２経路２６２を通じて、第２容器２４１に送られる。バイパス経路２６１は、第１タンク２３０とマスフローコントローラ２３５との間の位置において、第１経路２６０から分岐し、第２経路２６２に接続している。第１タンク２３０から送られた窒素の一部は、バイパス経路２６１に流入し、第２経路２６２を通じて第２容器２４１に送られる。バイパス経路２６１には、第１タンク２３０からバイパス経路２６１に送られる窒素の流量を調節するためのマスフローコントローラ２３６が配置されている。

【0113】

測定装置２００は、第２タンク２３１からの混合ガスを第２経路２６２に送るための第３経路２６３をさらに備えている。第３経路２６３は、第２タンク２３１のガス出口に接続された一端と、第２経路２６２に接続された他端とを有する。第３経路２６３には、第２タンク２３１から第２経路２６２に送られる混合ガスの流量を調節するためのマスフローコントローラ２３７が配置されている。第２経路２６２に送られた混合ガスは、第２経路２６２を通じて第２容器２４１に送られる。

【0114】

測定装置２００は、第３容器２４２及び第４経路２６４をさらに備えている。第３容器２４２は、水２７１と、水２７１中に配置された吸着部２２１とを収容する。第３容器２４２において、水２７１の温度は、２０℃に維持される。吸着部２２１は、ガス入口２２２と、ガス出口２２３とを有する。吸着部２２１は、その内部に酸性ガス吸着材１０を収容している。吸着部２２１は、水２７１が内部に浸み込まないように構成されている。吸着部２２１は、典型的には、疎水性の樹脂、例えばテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂、で構成されたチューブである。一例として、吸着部２２１としてのチューブは、内径が４ｍｍであり、外径が６ｍｍである。吸着部２２１は、測定装置２００に対して、着脱可能に構成されている。

【0115】

なお、測定装置２００は、吸着部２２１を備えた酸性ガス吸着装置として用いることも可能である。本発明は、その別の側面から、ガス入口２２２と、ガス出口２２３とを有する吸着部２２１を備え、吸着部２２１は、酸性ガス吸着材１０を収容している、酸性ガス吸着装置２００を提供する。酸性ガス吸着装置２００の吸着部２２１は、酸性ガス吸着材１０を備えた後述の構造体を収容していてもよい。

【0116】

第４経路２６４は、第２容器２４１と第３容器２４２とを接続している。詳細には、第４経路２６４は、第３容器２４２において、吸着部２２１のガス入口２２２に接続されている。第４経路２６４には、吸着部２２１に供給されるガスにおける二酸化炭素の濃度を測定するための第１濃度計２５０が配置されている。第１濃度計２５０としては、例えば、ＬＩ－ＣＯＲ社製のＣＯ₂／Ｈ₂Ｏガスアナライザー、ＬＩ－８５０－３を用いることができる。

【0117】

測定装置２００は、吸着部２２１のガス出口２２３に接続され、吸着部２２１から測定装置２００の外部にガスを排出するための第５経路２６５をさらに備えている。第５経路２６５には、背圧弁２５５及び第２濃度計２５１が配置されている。背圧弁２５５によって、吸着部２２１内の圧力を一定の値に調整することができる。第２濃度計２５１は、吸着部２２１から排出されるガスにおける二酸化炭素の濃度を測定することができる。第２濃度計２５１としては、例えば、ＬＩ－ＣＯＲ社製のＣＯ₂／Ｈ₂Ｏガスアナライザー、ＬＩ－８５０－３を用いることができる。

【0118】

測定装置２００の各経路は、例えば、金属製又は樹脂製の配管で構成されている。

【0119】

［前処理］
吸着量ａの測定方法では、まず、酸性ガス吸着材１０について乾燥処理が行われる。乾燥処理は、例えば、真空雰囲気下、６０℃の条件で酸性ガス吸着材１０を２時間以上処理することによって行われる。次に、露点約－６０℃のドライルーム内で、乾燥処理後の酸性ガス吸着材１０を吸着部２２１に充填する。このとき、予め、酸性ガス吸着材１０を採寸し、酸性ガス吸着材１０の体積を特定する。吸着部２２１に充填される酸性ガス吸着材１０の重量は、例えば５０ｍｇである。次に、吸着部２２１の両端に第４経路２６４及び第５経路２６５を接続し、吸着部２２１を第３容器２４２の水２７１に浸漬させる。

【0120】

次に、測定装置２００の第１経路２６０、第２経路２６２、バイパス経路２６１及び第３経路２６３を通じて、第１タンク２３０からの窒素、及び、第２タンク２３１からの混合ガスを第２容器２４１に供給する。第２容器２４１内で、これらのガスが混合され、二酸化炭素、窒素及び水蒸気から構成された混合ガスＧが得られる。第２容器２４１内では、混合ガスＧにおける二酸化炭素の濃度が４００ｖｏｌｐｐｍに調整される。混合ガスＧは、温度が２０℃であり、湿度が５０％ＲＨである。混合ガスＧは、第４経路２６４を通じて、酸性ガス吸着材１０の重量に対して十分な流量、例えば、５０ｍｇの酸性ガス吸着材１０に対して３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で吸着部２２１に供給される。吸着部２２１内において、混合ガスＧの圧力は、背圧弁２５５によって１０７ｋＰａに調節される。

【0121】

次に、混合ガスＧが吸着部２２１に供給されている状態で、吸着部２２１を第３容器２４２から取り出し、吸着部２２１を８０℃の湯浴（図示せず）に２時間以上浸漬させる。吸着部２２１の湯浴への浸漬は、第１濃度計２５０で測定された二酸化炭素の濃度と、第２濃度計２５１で測定された二酸化炭素の濃度とが実質的に同じ値になるまで行う。これにより、吸着部２２１内の酸性ガス吸着材１０について、前処理が完了する。

【0122】

［吸着試験］
次に、混合ガスＧが吸着部２２１に供給されている状態で、吸着部２２１を湯浴から取り出し、第３容器２４２の水２７１に浸漬させる。これにより、吸着部２２１内の酸性ガス吸着材１０について、吸着試験を開始する。吸着試験は、開始してから１５時間経過するまで行う。吸着試験を１５時間行った場合、酸性ガス吸着材１０による二酸化炭素の吸着は、通常、平衡に達しているとみなすことができる。

【0123】

吸着試験では、開始から１５時間までに酸性ガス吸着材１０が吸着した二酸化炭素の物質量Ｍを測定する。酸性ガス吸着材１０が吸着した二酸化炭素の物質量Ｍは、第１濃度計２５０で測定された二酸化炭素の濃度と、第２濃度計２５１で測定された二酸化炭素の濃度との差を経時的に測定した結果から算出することができる。物質量Ｍに基づいて、１ｃｍ³の酸性ガス吸着材１０が１５時間で吸着する二酸化炭素の物質量を算出し、得られた算出値を吸着量ａとして特定する。

【0124】

上述のとおり、従来の吸着材では、例えば、基体の上に担持された多孔質粒子の孔内にアミン化合物が充填されている。このような吸着材では、多孔質粒子や、当該多孔質粒子同士を結着させるための結着剤が必要であるため、吸着材の単位体積当たりのアミノ基の物質量を大きく調整することが難しい。従来の吸着材では、単位体積当たりのアミノ基の物質量を増加させるためにアミン化合物の充填量を増加させた場合、多孔質粒子の孔が塞がり、酸性ガスに対する吸着性能がかえって低下することもある。これに対して、本実施形態の酸性ガス吸着材１０では、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有する多孔質シート１を利用することによって、多孔質シート１の孔を維持しつつ、単位体積当たりのアミノ基の物質量を容易に増加させることができる。本実施形態の酸性ガス吸着材１０は、酸性ガスに対する吸着性能が高い傾向があり、酸性ガスの吸着に適していると言える。

【0125】

（酸性ガス吸着材の用途）
本実施形態の酸性ガス吸着材１０は、酸性ガスを吸着することができる。酸性ガスとしては、二酸化炭素、硫化水素、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、シアン化水素、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが挙げられ、好ましくは二酸化炭素である。

【0126】

酸性ガス吸着材１０は、例えば、次の方法によって使用することができる。まず、酸性ガスを含む混合ガスを酸性ガス吸着材１０と接触させる。混合ガスは、例えば、酸性ガス以外の他のガスを含んでいる。他のガスとしては、例えば、水素、窒素などの非極性ガス、及び、ヘリウムなどの不活性ガスが挙げられ、好ましくは窒素である。混合ガスは、典型的には大気である。混合ガスは、化学プラント又は火力発電のオフガスであってもよい。

【0127】

混合ガスの温度は、例えば室温（２３℃）である。混合ガスにおける酸性ガスの濃度は、特に限定されず、標準状態（０℃、１０１ｋＰａ）で、例えば０．０１ｖｏｌ％（１００ｖｏｌｐｐｍ）以上であり、好ましくは０．０４ｖｏｌ％（４００ｖｏｌｐｐｍ）以上であり、１．０ｖｏｌ％以上であってもよい。混合ガスにおける二酸化炭素の濃度の上限値は、特に限定されず、標準状態で、例えば１０ｖｏｌ％である。混合ガスの圧力は、典型的には、酸性ガス吸着材１０の使用環境における大気圧に等しい。ただし、酸性ガス吸着材１０と接触させる混合ガスは、加圧されていてもよい。

【0128】

混合ガスと接触した酸性ガス吸着材１０は、混合ガスに含まれる酸性ガスを吸着する。混合ガスを酸性ガス吸着材１０に接触させる操作は、例えば、酸性ガス吸着材１０による酸性ガスの吸着が平衡に達するまで行う。

【0129】

次に、酸性ガスを吸着した酸性ガス吸着材１０について再生処理を行う。再生処理は、例えば、酸性ガス吸着材１０を加熱することによって実施できる。酸性ガス吸着材１０の加熱温度は、例えば５０～８０℃である。酸性ガス吸着材１０は、減圧雰囲気下又は真空雰囲気下で加熱されてもよい。酸性ガス吸着材１０を加熱することにより、酸性ガスが酸性ガス吸着材１０から脱離する。これにより、酸性ガス吸着材１０が再生され、酸性ガス吸着材１０を繰り返し使用することができる。酸性ガス吸着材１０から脱離した酸性ガス、特に二酸化炭素、は、化学品の合成原料やドライアイスとして利用することができる。なお、酸性ガス吸着材１０による酸性ガスの吸着操作、及び酸性ガス吸着材１０の再生処理は、上述した測定装置２００（酸性ガス吸着装置）や、後述する酸性ガス回収装置を用いて実施することが可能である。

【0130】

＜酸性ガス吸着材の変形例＞
酸性ガス吸着材１０は、複数の多孔質シート１を備えていてもよい。図４に示す酸性ガス吸着材１１は、２つの多孔質シート１Ａ及び１Ｂを備えている。このことを除き、酸性ガス吸着材１１の構造は、酸性ガス吸着材１０の構造と同じである。

【0131】

酸性ガス吸着材１１において、支持体２は、２つの多孔質シート１Ａ及び１Ｂの間に位置し、多孔質シート１Ａ及び１Ｂのそれぞれに直接接している。多孔質シート１Ａの組成及び構造は、多孔質シート１Ｂと同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0132】

＜構造体の実施形態＞
図５Ａに示すとおり、本実施形態の構造体１５は、上述の酸性ガス吸着材１０と、通気経路１４とを備える。なお、酸性ガス吸着材１０に代えて、図４に示した酸性ガス吸着材１１も使用可能である。構造体１５は、典型的には、同じ方向に延びている複数の通気経路１４を有するハニカム構造体である。

【0133】

構造体１５において、酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１とともに支持体２を備えていることが好ましい。この酸性ガス吸着材１０では、多孔質シート１が充填剤として繊維構造体を含んでいてもよい。ただし、構造体１５が備える酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１の自立膜であってもよい。

【0134】

構造体１５は、例えば、コルゲート形状を有する酸性ガス吸着材１０Ａと、平板形状を有する酸性ガス吸着材１０Ｂとが積層された吸着材ユニットＵを備えている。酸性ガス吸着材１０Ａにおいて、複数の山部１２と複数の谷部１３とが交互に並んでいる。酸性ガス吸着材１０Ａの山部１２又は谷部１３と、酸性ガス吸着材１０Ｂとの間に、通気経路１４が形成されている。本実施形態において、方向ｘは、酸性ガス吸着材１０Ａの複数の山部１２と複数の谷部１３とが交互に並んでいる方向（波方向）である。方向ｙは、吸着材ユニットＵにおける酸性ガス吸着材１０Ａ及び１０Ｂの積層方向である。方向ｚは、方向ｘ及びｙのそれぞれに直交する方向であり、通気経路１４が延びている方向である。

【0135】

構造体１５は、例えば、複数の吸着材ユニットＵを備えている。構造体１５における吸着材ユニットＵの数は、特に限定されず、例えば２～１００である。構造体１５において、複数の吸着材ユニットＵは、複数の酸性ガス吸着材１０Ａと複数の酸性ガス吸着材１０Ｂとが交互に並ぶように、方向ｙに積層されている。複数の吸着材ユニットＵが積層されていることによって、構造体１５は、ブロックの形状を有する。

【0136】

通気経路１４は、構造体１５を方向ｚに貫通する貫通孔である。通気経路１４は、酸性ガス吸着材１０Ａ及び１０Ｂによって囲まれている。構造体１５において、酸性ガスは、通気経路１４を通じて方向ｚに移動しつつ、酸性ガス吸着材１０Ａ及び１０Ｂによって効率的に吸着される。

【0137】

構造体１５では、酸性ガス吸着材１０Ａ及び１０Ｂにおける多孔質シート１の厚さが小さければ小さいほど、通気経路１４の断面積を大きく調整できる。通気経路１４の断面積が大きい構造体１５は、酸性ガスと接触したときなどに生じる圧力損失を低減することに適している。圧力損失が低減された構造体１５によれば、例えば、酸性ガスを移動させるために用いられるファンの動力を低減することができる。なお、酸性ガス吸着材１０は、単位体積当たりのアミノ基の物質量が比較的大きい傾向があるため、多孔質シート１の厚さが小さい場合であっても酸性ガスを十分に吸着できる傾向がある。

【0138】

＜構造体の変形例＞
酸性ガス吸着材１０を備える構造体１５の形状は、図５Ａに示したものに限定されない。図５Ｂに示す構造体１６は、１つの吸着材ユニットＵが中心管５０に巻き付けられた形状を有する。このことを除き、構造体１６の構成は、構造体１５の構成と同じである。

【0139】

構造体１６は、円柱形状を有している。構造体１６において、酸性ガス吸着材１０Ａの複数の山部１２と複数の谷部１３とは、構造体１６の周方向に交互に並んでいる。酸性ガス吸着材１０Ａの山部１２又は谷部１３と、酸性ガス吸着材１０Ｂとの間に形成された通気経路１４は、中心管５０が延びる方向に構造体１６を貫通している。構造体１６において、酸性ガスは、通気経路１４を通じて、中心管５０が延びる方向に移動しつつ、酸性ガス吸着材１０Ａ及び１０Ｂによって効率的に吸着される。

【0140】

＜構造体の別の変形例＞
構造体は、コルゲート形状を有する酸性ガス吸着材１０Ａを備えていなくてもよく、構造体１５及び１６のようなハニカム構造体でなくてもよい。図５Ｃに示す構造体１７は、酸性ガス吸着材１０として、平板形状を有する酸性ガス吸着材１０Ｂのみを備えている。詳細には、構造体１７は、複数の酸性ガス吸着材１０Ｂを備え、複数の酸性ガス吸着材１０Ｂが空隙を介して並んでいる。２つの酸性ガス吸着材１０Ｂの間の空隙が通気経路１４として機能する。

【0141】

構造体１７は、上記の通気経路１４を確保するために複数の酸性ガス吸着材１０Ｂを固定する固定部材５５をさらに備えていてもよい。固定部材５５は、例えばロッドである。一例として、複数の酸性ガス吸着材１０Ｂのそれぞれにおいて、厚さ方向に酸性ガス吸着材１０Ｂを貫通する貫通孔が形成されており、固定部材５５としてのロッドが各酸性ガス吸着材１０Ｂの貫通孔に挿入されることによって、複数の酸性ガス吸着材１０Ｂが固定されている。固定部材５５としてのロッドは、側面に雄ねじ部が形成されたボルトであってもよい。この場合、２つの酸性ガス吸着材１０Ｂの間の位置において、ボルトにナットを螺合させることによって、通気経路１４をより確実に確保することができる。この例では、ナットがスペーサーとして機能する。

【0142】

図５Ｃの例では、複数の酸性ガス吸着材１０Ｂが、それぞれ、平面視で矩形の形状を有し、その四隅付近に貫通孔が形成されている。さらに、酸性ガス吸着材１０Ｃが４つの固定部材５５を備えており、４つの固定部材５５が、それぞれ、酸性ガス吸着材１０Ｂの四隅に形成された４つの貫通孔に挿入されている。ただし、酸性ガス吸着材１０Ｂに形成される貫通孔の数や位置、及び固定部材５５の数は、図５Ｃの例に限定されない。

【0143】

構造体１７において、酸性ガスは、２つの酸性ガス吸着材１０Ｂの間の通気経路１４を移動しつつ、２つの酸性ガス吸着材１０Ｂによって効率的に吸着される。

【0144】

＜酸性ガス回収装置の実施形態＞
図６Ａに示すとおり、本実施形態の酸性ガス回収装置３００は、上述の酸性ガス吸着材１０と、媒体経路６０とを備える。なお、酸性ガス吸着材１０に代えて、図４に示した酸性ガス吸着材１１も使用可能である。酸性ガス回収装置３００では、酸性ガス吸着材１０が吸着している酸性ガスを酸性ガス吸着材１０から脱離させる脱離運転時に、酸性ガス吸着材１０を加熱する熱媒体６１が媒体経路６０を通過する。

【0145】

酸性ガス回収装置３００において、酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１とともに支持体２を備えていることが好ましい。この酸性ガス吸着材１０では、多孔質シート１が充填剤として繊維構造体を含んでいてもよい。ただし、酸性ガス回収装置３００が備える酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１の自立膜であってもよい。

【0146】

酸性ガス回収装置３００は、例えば、複数の酸性ガス吸着材１０を備える。複数の酸性ガス吸着材１０は、空隙を介して並んでいてもよく、２つの酸性ガス吸着材１０の間の空隙が通気経路１４として機能してもよい。酸性ガス回収装置３００において、酸性ガス吸着材１０及び通気経路１４の構成は、構造体１５～１７について上述した構成と同じであってもよい。

【0147】

酸性ガス回収装置３００において、媒体経路６０は、例えば、銅などの金属でできた配管、詳細には伝熱管、で構成されている。酸性ガス回収装置３００において、媒体経路６０は、例えば、酸性ガス吸着材１０の厚さ方向に酸性ガス吸着材１０を貫通している。詳細には、酸性ガス吸着材１０において、厚さ方向に酸性ガス吸着材１０を貫通する貫通孔が形成されており、媒体経路６０が酸性ガス吸着材１０の貫通孔に挿入されている。酸性ガス回収装置３００は、典型的には、伝熱フィンと、伝熱フィンを貫通する伝熱管とを備えたフィンチューブ熱交換器と同様の構造を有している。

【0148】

媒体経路６０は、Ｕ字形状を有しており、酸性ガス吸着材１０に形成された２つの貫通孔に挿入されていてもよい。酸性ガス吸着材１０に形成された貫通孔の数や媒体経路６０の数は、図６Ａに示したものに限定されない。例えば、酸性ガス吸着材１０に４つ以上の貫通孔が形成されており、Ｕ字形状を有する２つ以上の媒体経路６０が酸性ガス吸着材１０の貫通孔に挿入されていてもよい。

【0149】

媒体経路６０は、上述のとおり、脱離運転時に酸性ガス吸着材１０を加熱する熱媒体６１の経路として機能する。ただし、媒体経路６０は、脱離運転の後に、酸性ガス吸着材１０を冷却する冷却媒体の経路としても利用可能である。すなわち、媒体経路６０は、熱媒体６１の経路と、冷却媒体の経路とを兼ねていてもよい。

【0150】

酸性ガス回収装置３００は、酸性ガス吸着材１０及び媒体経路６０を収容するケーシング（図示せず）をさらに備えている。ケーシングは、例えば、ケーシングの内部に酸性ガスを含む混合ガスを送るための混合ガス入口を有する。ケーシングは、脱離運転時に、酸性ガス吸着材１０から脱離した脱離ガスをケーシングの外部に排出するための脱離ガス出口や、ケーシングの内部にパージガスを送るためのパージガス入口をさらに有していてもよい。なお、ケーシングにおいて、混合ガス入口がパージガス入口を兼ねていてもよい。さらに、ケーシングは、媒体経路６０に熱媒体６１や冷却媒体を送るための媒体入口や、媒体経路６０から熱媒体６１や冷却媒体を排出するための媒体出口を有していてもよい。

【0151】

［酸性ガス回収装置の運転方法］
酸性ガス回収装置３００は、例えば、酸性ガス吸着材１０に酸性ガスを吸着させる吸着運転と、酸性ガス吸着材１０が吸着している酸性ガスを酸性ガス吸着材１０から脱離させる脱離運転とを繰り返し行う。酸性ガス回収装置３００を用いて吸着運転及び脱離運転を行うことによって、酸性ガスを回収することができる。

【0152】

（吸着運転）
酸性ガス回収装置３００の吸着運転は、例えば、次のように実施される。まず、上記の混合ガス入口を通じて、酸性ガスを含む混合ガスをケーシングの内部に送る。混合ガスとしては、上述したものが挙げられる。混合ガスは、例えば、通気経路１４を移動しつつ、酸性ガス吸着材１０と接触する。これにより、酸性ガス吸着材１０が、混合ガスに含まれる酸性ガスを吸着する。吸着運転は、例えば、酸性ガス吸着材１０による酸性ガスの吸着が平衡に達するまで行う。

【0153】

（脱離運転）
酸性ガス回収装置３００の脱離運転は、例えば、次のように実施される。まず、上記のパージガス入口を通じて、パージガスをケーシングの内部に送るとともに、脱離ガス出口からパージガスをケーシングの外部に排出する。この操作により、ケーシングの内部に残存する混合ガスをケーシングの外部に排出し、ケーシングの内部をパージガスで満たすことができる。パージガスとしては、例えば、水蒸気ガスや、二酸化炭素などの酸性ガスを高濃度で含むガスを用いることができる。なお、パージガスをケーシングの内部に送る操作に代えて、又は当該操作とともに、ケーシングの内部を減圧する操作を行ってもよい。この減圧操作は、例えば、ケーシングの脱離ガス出口に接続された減圧装置などによって実施することができる。

【0154】

次に、パージガスがケーシングの内部に供給されている状態で、熱媒体６１を媒体経路６０に送る。熱媒体６１としては、温水や高温ガスなどを利用することができる。高温ガスに含まれる気体の具体例は、フロン、二酸化炭素、空気、水蒸気などである。熱媒体６１は、例えば、廃熱、ヒートポンプ、自己熱再生などを利用して準備することができる。

【0155】

熱媒体６１を媒体経路６０に送ることによって、媒体経路６０を介して、熱媒体６１と酸性ガス吸着材１０との熱交換が生じ、酸性ガス吸着材１０が加熱される。酸性ガス吸着材１０の加熱温度は、例えば５０～８０℃である。これにより、酸性ガスが酸性ガス吸着材１０から脱離する。酸性ガス吸着材１０から脱離した脱離ガスは、パージガスとともに、脱離ガス出口から排出される。これにより、酸性ガスを回収することができる。なお、パージガスが水蒸気を含む場合、脱離ガス出口から排出されたパージガスを冷却し、水蒸気を凝縮することによって、水蒸気を取り除くことができる。なお、酸性ガス吸着材１０を加熱するために、熱媒体６１を利用する必要は必ずしもない。例えば、支持体２が面状ヒーターとして機能する場合は、支持体２に通電することによって酸性ガス吸着材１０を加熱してもよい。

【0156】

酸性ガス回収装置３００は、脱離運転時に、熱媒体６１が脱離ガスと直接接触しないように構成されている。この酸性ガス回収装置３００によれば、効率的に酸性ガスを回収することができる。回収された酸性ガス、特に二酸化炭素は、化学品の合成原料やドライアイスとして利用することができる。

【0157】

（準備運転）
酸性ガス回収装置３００は、脱離運転の後に、吸着運転を行うための準備運転を行ってもよい。準備運転は、例えば、次のように実施される。まず、ケーシングの内部へのパージガスの供給を止めるとともに、媒体経路６０から熱媒体６１を排出する。次に、冷却媒体を媒体経路６０に送る。冷却媒体としては、不凍液などを利用することができる。媒体経路６０を介して、冷却媒体と酸性ガス吸着材１０との熱交換が生じ、酸性ガス吸着材１０が冷却される。酸性ガス吸着材１０は、例えば、常温（２５℃）まで冷却される。酸性ガス吸着材１０の冷却後に、媒体経路６０から冷却媒体を排出することで、吸着運転の準備が完了する。

【0158】

＜酸性ガス回収装置の変形例＞
酸性ガス回収装置は、図６Ａに示したものに限定されない。例えば、図６Ｂに示す酸性ガス回収装置３１０では、２つの酸性ガス吸着材１０の間に媒体経路６０が形成されている。詳細には、酸性ガス回収装置３１０において、複数の酸性ガス吸着材１０の間に形成された複数の空隙のうち、一部の空隙が媒体経路６０として機能し、残りの空隙が通気経路１４として機能する。媒体経路６０及び通気経路１４は、複数の酸性ガス吸着材１０の配列方向に沿って、交互に並んでいる。酸性ガス回収装置３１０は、典型的には、複数の伝熱プレートが積層されたプレート式熱交換器と同様の構造を有している。

【0159】

酸性ガス回収装置３１０において、酸性ガス吸着材１０は、多孔質シート１とともに支持体２を備えていることが好ましい。酸性ガス回収装置３１０では、例えば、酸性ガス吸着材１０が備える多孔質シート１が通気経路１４に対向し、支持体２が媒体経路６０に対向している。酸性ガス回収装置３１０において、通気経路１４にはスペーサー６５が配置されており、媒体経路６０にもスペーサー（図示せず）が配置されている。これらのスペーサーは、通気経路１４及び媒体経路６０を確保するとともに、各経路に適切な流体を導入し、さらに、他の経路に流体が漏れることを防ぐように構成されている。なお、図６Ｂにおいて、通気経路１４は、紙面の奥及び紙面の手前において、酸性ガス回収装置３１０の外部空間に接続されており、これにより、混合ガスを外部空間から通気経路１４内に取り込めるように構成されていてもよい。さらに、酸性ガス回収装置３１０の脱離運転時には、通気経路１４と外部空間との間に、これらの接続を遮断する部材が配置されてもよい。

【0160】

酸性ガス回収装置３１０は、複数の酸性ガス吸着材１０を拘束する拘束部材７０をさらに備える。拘束部材７０は、例えば、一対の板部材７１ａ、７１ｂ、ロッド７２及び固定部材７３を有する。板部材７１ａ及び７１ｂは、複数の酸性ガス吸着材１０の配列方向に並んでおり、複数の酸性ガス吸着材１０を挟み込んでいる。板部材７１ａ及び７１ｂによれば、複数の酸性ガス吸着材１０に対して、配列方向に圧力を加えることができる。板部材７１ａ及び７１ｂには、酸性ガス回収装置３１０について上述した脱離ガス出口、パージガス入口、媒体入口、媒体出口などが形成されていてもよい。

【0161】

板部材７１ａ及び７１ｂのそれぞれには貫通孔が形成されており、ロッド７２は、板部材７１ａ及び７１ｂの貫通孔に挿入されている。ロッド７２は、側面に雄ねじ部が形成されたボルトであってもよい。固定部材７３は、例えば、板部材７１ａ及び７１ｂのうちの１つの板部材とロッド７２とを互いに固定する。固定部材７３は、典型的には、ロッド７２と螺合できる雌ねじ部を有するナットである。拘束部材７０は、板部材７１ａとロッド７２とを互いに固定する固定部材７３ａと、板部材７１ｂとロッド７２とを互いに固定する固定部材７３ｂとを有する。

【0162】

図６Ｂの例では、２つのロッド７２のそれぞれが固定部材７３によって固定されている。ただし、ロッド７２の数などは、図６Ｂの例に限定されない。

【0163】

酸性ガス回収装置３１０は、酸性ガス回収装置３００について上述した運転方法と同様の運転方法を実施することができる。酸性ガス回収装置３１０では、２つの酸性ガス吸着材１０の間に媒体経路６０が形成されている。この構成によれば、脱離運転において、熱媒体が媒体経路６０を通過することによって、酸性ガス吸着材１０全体を均一に加熱することができる。

【0164】

さらに、酸性ガス回収装置３１０は、酸性ガス回収装置３００とは異なり、通気経路１４が媒体経路６０と干渉しないように構成されている。そのため、酸性ガス回収装置３１０では、吸着運転において、混合ガスが通気経路１４を通過することによって生じる圧力損失が小さい傾向がある。

【0165】

酸性ガス回収装置３１０は、酸性ガス回収装置３００に比べて、酸性ガス吸着材１０などの部材を取り外しやすい。酸性ガス吸着材１０を酸性ガス回収装置３１０から取り外すことによって、酸性ガス吸着材１０の交換を実施しやすい。さらに、酸性ガス回収装置３１０の各部材を取り外すことによって、各部材について、洗浄操作などのメンテナンスを実施しやすい。

【実施例】

【0166】

以下に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0167】

（実施例１）
まず、５０ｍＬのラボランスクリュー管瓶（アズワン社製）に、ポリ（１，２－ブタンジオール）－６プロピレングリコール（日油社製、ユニオール（登録商標）ＰＢ－５００）５．２２ｇと、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル（日油社製、ユニルーブ（登録商標）ＤＧＰ－７００）５．２２ｇとを加えた。得られた混合液に、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、ＥＸ－８１０）２．５５ｇ、及びペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル（昭和電工社製、ショウフリー（登録商標）ＰＥＴＧ）３．８３ｇを溶解させることによって、エポキシモノマー及びポロゲンの混合液を調製した。

【0168】

次に、この混合液に、トリエチレンテトラミン（東ソー社製）６．５７ｇを添加することによって、エポキシモノマー、アミンモノマー及びポロゲンの混合液を調製した。この混合液において、アミンモノマーに含まれる１級アミノ基の活性水素の当量（Ａ）に対する、エポキシモノマーに含まれるエポキシ基の当量（Ｅ）の比（Ｅ／Ａ）は、０．４であった。

【0169】

次に、卓上振とう器（エンゼルバイブレーターデジタル６０Ｈｚ）を強度５に設定して、混合液を２分間振とうさせた。次に、ギャップ３５０μｍのアプリケーターを用いて、この混合液を厚さ２０μｍのアルミニウムシート上に塗工した。得られた塗布膜を１２０℃の乾燥機に３０分間静置させることによって硬化させた。これにより、アミノ基を有するポリマーＰを含むシート状の硬化体を得た。この硬化体を６０℃の酢酸エチル中に３０分間浸漬させる操作を、液交換を行って２回繰り返した。これにより、硬化体からポロゲンが除去され、多孔質シートが形成された。次に、６０℃の乾燥機で３０分間乾燥させて、アルミニウムシートを取り除くことによって、実施例１の酸性ガス吸着材（多孔質シートの自立膜）を得た。実施例１において、多孔質シートは、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有していた。

【0170】

実施例１において、多孔質シートは、厚さが２１５μｍであり、目付量が１３．０３ｍｇ／ｃｍ²であり、ポリマーＰの真密度などから算出した空隙率が４５％であった。モノマーの配合比から算出されたポリマーＰにおけるアミノ基の密度は、１３．８７ｍｍｏｌ／ｇであった。多孔質シートの単位体積当たりのアミノ基の物質量は、８．３９ｍｍｏｌ／ｃｍ³であった。

【0171】

（実施例２）
まず、エポキシモノマー、アミンモノマー及びポロゲンの配合量を表１に示すように変更したことを除き、実施例１と同じ方法によって、これらの混合液を調製した。次に、卓上振とう器（エンゼルバイブレーターデジタル６０Ｈｚ）を強度５に設定して、混合液を２分間振とうさせた。次に、ギャップ５００μｍのアプリケーターを用いて、この混合液を厚さ２５０μｍのガラスペーパー（ＰＨＮ－５０ＧＣ、王子エフテックス社製）上に塗工した。このとき、混合液は、ガラスペーパーの内部に浸み込んだ。混合液が浸み込んだガラスペーパーを１２０℃の乾燥機に３０分間静置させることによって、混合液を硬化させた。これにより、アミノ基を有するポリマーＰと、充填剤としてガラスペーパーとを含むシート状の硬化体を得た。この硬化体を６０℃の酢酸エチル中に３０分間浸漬させる操作を、液交換を行って２回繰り返した。これにより、硬化体からポロゲンが除去され、多孔質シートが形成された。次に、６０℃の乾燥機で３０分間乾燥させることによって、充填剤としてガラスペーパーを含む実施例２の酸性ガス吸着材（多孔質シートの自立膜）を得た。実施例２において、多孔質シートは、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有していた。

【0172】

実施例２において、酸性ガス吸着材（多孔質シート）の目付量は、１５．８ｍｇ／ｃｍ²であった。なお、酸性ガス吸着材の目付量（１５．８ｍｇ／ｃｍ²）から、ガラスペーパーの目付量（５．０ｍｇ／ｃｍ²）を差し引いた値（１０．８ｍｇ／ｃｍ²）を、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格の目付量とみなすことができる。ポリマーＰの真密度（１．１ｇ／ｃｍ³）や、三次元網目状骨格の空隙率（４５％）から算出された、三次元網目状骨格の理論上の厚さは１７９μｍであった。モノマーの配合比から算出されたポリマーＰにおけるアミノ基の密度は、１２．３８ｍｍｏｌ／ｇであった。多孔質シートに含まれる三次元網目状骨格の単位体積当たりのアミノ基の物質量は、７．４９ｍｍｏｌ／ｃｍ³であった。さらに、多孔質シートの単位体積当たりのアミノ基の物質量は、５．２７ｍｍｏｌ／ｃｍ³であった。

【0173】

（実施例３～６）
ガラスペーパーに代えて、表１に示す繊維構造体を用いたことを除き、実施例２と同じ方法によって、実施例３～６の酸性ガス吸着材（多孔質シートの自立膜）を得た。実施例３～６のそれぞれにおいて、多孔質シートは、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有していた。

【0174】

（比較例１）
まず、多孔体として、細孔体積が１．５ｍＬ／ｇであり、比表面積が７００ｍ²／ｇであり、細孔径が１０ｎｍであり、真密度が２．２ｇ／ｍＬの多孔質シリカ（ＡＧＣエスアイテック社製のSUNSPERA H-52）３．００ｇを準備し、メタノール（富士フイルム和光純薬社製、特級）６０ｇに１晩浸漬させて分散液を作製した。次に、アミンモノマーとして、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ、シグマアルドリッチ社製）０．４４７ｇを準備し、エポキシモノマーとして、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ＥＸ－８１０、ナガセケムテックス株式会社製）０．１７４ｇ、及び、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル（昭和電工社製、ショウフリー（登録商標）ＰＥＴＧ）０．２６１ｇを準備した。アミンモノマーに含まれる１級アミノ基の活性水素の当量（Ａ）に対する、エポキシモノマーに含まれるエポキシ基の当量（Ｅ）の比（Ｅ／Ａ）は、０．４であった。

【0175】

次に、これらのモノマーを上記の分散液に添加した。これにより、多孔体の孔の内部に化合物群（ＴＥＴＡ、ＥＸ－８１０及びＰＥＴＧ）が侵入し、化合物群が多孔体の孔の表面に接触した。次に、ロータリーエバポレーターを用いて、減圧雰囲気下で分散液を６０℃の温度で加熱した。これにより、化合物群の反応が進行するとともに、分散液に含まれる溶媒が留去された。次に、真空雰囲気下で、多孔体を８０℃の温度で加熱することによって、多孔体の乾燥処理を行った。これにより、ポリマーＰが多孔体に担持された比較例１の酸性ガス吸着材を得た。比較例１の酸性ガス吸着材では、実施例について上述した三次元網目状骨格が存在しなかった。

【0176】

（比較例２～６）
エポキシモノマー及びアミンモノマーの配合量を表１に示すように変更したことを除き、比較例１と同じ方法によって、比較例２～６の酸性ガス吸着材を得た。比較例２～６の酸性ガス吸着材では、実施例について上述した三次元網目状骨格が存在しなかった。

【0177】

［多孔質シートの断面観察］
実施例１で作製した多孔質シートについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、その断面を観察した。得られたＳＥＭ画像を図７に示す。図７からわかるとおり、多孔質シートは、ポリマーＰで構成された三次元網目状骨格を有していた。

【0178】

［ＢＥＴ比表面積］
実施例１～２及び比較例１～６で作製した酸性ガス吸着材について、窒素ガス吸着によるＢＥＴ比表面積を測定した。ＢＥＴ比表面積は、比表面積測定装置（商品名「ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ」、マイクロトラック・ベル社製）を使用し、ＪＩＳ Ｚ８８３０：２０１３の規定に準拠した方法で測定した。

【0179】

［ガラス転移温度Ｔｇ］
実施例及び比較例で作製した酸性ガス吸着材に含まれるポリマーＰについて、次の方法によってガラス転移温度Ｔｇを測定した。まず、酸性ガス吸着材に含まれるポリマーＰと同じ組成を有するポリマーを合成した。このポリマー約５ｍｇを示差走査熱量計（ＴＡインスツルメント社製のＤＳＣ２５００）にセットした。この装置を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで３０℃から２００℃まで昇温し、その温度で１分間保持した。次に、降温速度１０℃／ｍｉｎで－５０℃まで冷却し、その温度で１分間保持した後、さらに、昇温速度１０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温した。２度目の昇温時のＤＳＣ曲線において、比熱変化が現れる前の第１ベースラインと、比熱変化が現れた後の第２ベースラインと、比熱変化による屈曲部分のうち、傾きが最大となる点を通過する接線とを特定する。第１ベースライン及び接線の交点と、第２ベースライン及び接線の交点との中間温度をガラス転移温度Ｔｇとして特定した。

【0180】

［真密度］
実施例及び比較例で作製した酸性ガス吸着材に含まれるポリマーＰについて、次の方法によって真密度を特定した。まず、実施例及び比較例で用いた混合液と同じ配合量でエポキシモノマー及びアミンモノマーを含む混合液を調製した。次に、卓上振とう器（エンゼルバイブレーターデジタル６０Ｈｚ）を強度５に設定して、混合液を２分間振とうさせた。内径７５ｍｍのＰＦＡ製シャーレに混合液を流し込み、１２０℃の乾燥機に３０分間静置させることによって混合液を硬化させた。これにより、アミノ基を有するポリマーＰを含む硬化体を得た。この硬化体を６０℃の酢酸エチル中に３０分間浸漬させる操作を、液交換を行って２回繰り返して、硬化体に残存しているモノマーを除去した。次に、６０℃の乾燥機で３０分間乾燥させることによって、ポリマーＰから構成された硬化体を得た。この硬化体について、電子比重計（ＥＷ－３００ＳＧ、アルファーミラージュ社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１１２：１９９９（非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法）に準拠した方法で密度を測定し、得られた測定値をポリマーＰの真密度とみなした。

【0181】

［単位体積当たりのアミノ基の物質量］
比較例１～６の酸性ガス吸着材については、次の方法によって単位体積当たりのアミノ基の物質量を特定した。まず、酸性ガス吸着材を同時熱分析ＤＳＣ／ＴＧＡ装置（ＤＳＣ６５００、ＴＡインスツルメント社製）にセットした。この装置を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで３０℃から１００℃まで昇温し、その温度で４０分間保持した（操作１）。これにより、酸性ガス吸着材に含まれる水を取り除いた。次に、昇温速度１０℃／ｍｉｎで１００℃から８００℃まで昇温し、その温度で５分間保持した（操作２）。これにより、酸性ガス吸着材からポリマーＰを取り除いた。

【0182】

次に、装置にセットする前の酸性ガス吸着材の重量（ｇ）に対する、上記の操作１を行った後の酸性ガス吸着材の重量（ｇ）の比率（重量維持率Ｗ１（％））と、装置にセットする前の酸性ガス吸着材の重量（ｇ）に対する、上記の操作２を行った後の酸性ガス吸着材の重量（ｇ）の比率（重量維持率Ｗ２（％））を特定した。重量維持率Ｗ１及びＷ２を用いて、下記式により、酸性ガス吸着材の重量（ｇ）に対するポリマーＰの重量（ｇ）の比Ｆを算出した。
比Ｆ＝１－（１／Ｗ１）×Ｗ２

【0183】

次に、下記式により、１ｇ当たりの多孔体の体積Ａ（ｍＬ）、１ｇの多孔体に対するポリマーＰの重量Ｂ（ｇ）、多孔体とポリマーＰとから構成された複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）、及び、複合粒子におけるアミノ基の密度Ｄをそれぞれ算出した。
体積Ａ（ｍＬ）＝１ｇ当たりの多孔体の細孔体積（ｍＬ）＋多孔体の重量（ｇ）／多孔体の真密度（ｇ／ｍＬ）
重量Ｂ（ｇ）＝比Ｆ／（１－比Ｆ）×多孔体の重量（ｇ）
複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）＝（多孔体の重量（ｇ）＋重量Ｂ（ｇ））／体積Ａ（ｍＬ）
アミノ基の密度Ｄ（ｍｍｏｌ／ｇ）＝比Ｆ×ポリマーＰにおけるアミノ基の密度（ｍｍｏｌ／ｇ）

【0184】

さらに、下記式により、酸性ガス吸着材の単位体積当たりのアミノ基の物質量Ｅを算出した。なお、下記式において、複合粒子の充填率は、酸性ガス吸着材に複合粒子が最密充填されていると仮定した数値（０．７４）を採用した。
物質量Ｅ（ｍｍｏｌ／ｃｍ³）＝複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）×複合粒子の充填率×複合粒子におけるアミノ基の密度Ｄ（ｍｍｏｌ／ｇ）

【0185】

【表1】

【0186】

【表2】

【0187】

表１中の略称は以下のとおりである。
ＥＸ－８１０：エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、ＥＸ－８１０）
ＰＥＴＧ：ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル（昭和電工社製、ショウフリー（登録商標）ＰＥＴＧ）
ＴＥＴＡ：トリエチレンテトラミン（東ソー社製）
ＰＢ－５００：ポリ（１，２－ブタンジオール）－６プロピレングリコール（日油社製、ユニオール（登録商標）ＰＢ－５００）
ＤＧＰ－７００：ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル（日油社製、ユニルーブ（登録商標）ＤＧＰ－７００）
ＰＨＮ－５０ＧＣ：ガラスペーパー（パルプ含有系不織布）（王子エフテックス社製、ＰＨＮ－５０ＧＣ）
ＭＰ－２２：パルプ含有系不織布（日本製紙パピリア社製、ＭＰ－２２）
ＰＹ１２０－０１：合成繊維系不織布（阿波製紙社製、ＰＹ１２０－０１）
ＰＹ１２０－３２：合成繊維系不織布（阿波製紙社製、ＰＹ１２０－３２）
１２０Ｈ－ＰＢ：パルプ含有系不織布（日本製紙パピリア社製、１２０Ｈ－ＰＢベース紙）

【0188】

［二酸化炭素の吸着量］
実施例１、及び比較例１～３の酸性ガス吸着材について、上述した方法によって、二酸化炭素の吸着量を測定した。このとき、実施例１では、主面の面積が４．７２ｃｍ²となるように酸性ガス吸着材を裁断したものを測定試料として用いた。比較例１～３では、実施例１で用いた測定試料と同程度の体積となるように重量が調整された測定試料を用いた。なお、比較例１～３の測定試料の重量は、それぞれ、４９ｍｇ、６４ｍｇ及び７６ｍｇであった。比較例１～３について、実施例１で用いた測定試料と同程度の体積となる測定試料の重量は、多孔体とポリマーＰとから構成された複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）及び複合粒子の充填率を用いて、下記式によって算出した。下記式において、複合粒子の充填率は、酸性ガス吸着材に複合粒子が最密充填されていると仮定した数値（０．７４）を採用した。
比較例の測定試料の重量（ｍｇ）＝実施例１の測定試料の体積（ｃｍ³）×密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）×複合粒子の充填率

【0189】

実施例１、及び比較例１～３について、二酸化炭素の吸着量の測定結果を図８に示す。図８は、吸着試験を開始してからの時間と、酸性ガス吸着材による二酸化炭素の吸着量との関係を示すグラフである。図８から、二酸化炭素の吸着量は、所定の時間で飽和し、安定することが確認された。図８からわかるとおり、実施例１の酸性ガス吸着材は、単位体積当たりの二酸化炭素の吸着量が比較例１～３よりも大きく、酸性ガスの吸着に適していた。なお、実施例１の酸性ガス吸着材を上述の混合ガスＧに１５時間接触させたときの二酸化炭素の吸着量ａは、１．４５ｍｍｏｌ／ｃｍ³であった。

【0190】

さらに、実施例２、及び比較例４～６の酸性ガス吸着材について、上述した方法によって、二酸化炭素の吸着量を測定した。このとき、実施例２では、主面の面積が５．７６ｃｍ²となるように酸性ガス吸着材を裁断したものを測定試料として用いた。比較例４～６では、実施例２で用いた測定試料と同程度の体積となるように重量が調整された測定試料を用いた。なお、比較例４～６の測定試料の重量は、それぞれ、５０ｍｇ、６０ｍｇ及び７２ｍｇであった。比較例４～６について、実施例２で用いた測定試料と同程度の体積となる測定試料の重量は、比較例１～３について上述した方法と同様の方法によって算出した。

【0191】

実施例２、及び比較例４～６について、二酸化炭素の吸着量の測定結果を図９に示す。図９は、吸着試験を開始してからの時間と、酸性ガス吸着材による二酸化炭素の吸着量との関係を示すグラフである。図９から、二酸化炭素の吸着量は、所定の時間で飽和し、安定することが確認された。図９からわかるとおり、実施例２の酸性ガス吸着材は、単位体積当たりの二酸化炭素の吸着量が比較例４～６よりも大きく、酸性ガスの吸着に適していた。なお、実施例２の酸性ガス吸着材を上述の混合ガスＧに１５時間接触させたときの二酸化炭素の吸着量ａは、１．２７ｍｍｏｌ／ｃｍ³であった。

【0192】

以上の結果から、ポリマーＰを含む三次元網目状骨格を有する多孔質シートを備えた実施例１及び２の酸性ガス吸着材は、二酸化炭素の吸着量が比較例よりも大きく、酸性ガスの吸着に適していることがわかる。なお、他の実施例３～６の酸性ガス吸着材は、充填剤として用いた繊維構造体の種類を除き、実施例２と同様の構成を有する。そのため、実施例３～６の酸性ガス吸着材は、二酸化炭素などの酸性ガスに対する吸着性能が実施例２と同程度であることが推定される。

【0193】

実施例の酸性ガス吸着材は、単位体積当たりのアミノ基の物質量が比較的大きいため、酸性ガスの吸着性能を維持しながら、多孔質シートの厚さを小さく調整することに適している。厚さが小さい多孔質シートによれば、例えば、酸性ガス吸着材を用いて作製した構造体、特にハニカム構造体、の通気経路の断面積を大きく調整できる。通気経路の断面積が大きい構造体は、酸性ガスと接触したときなどに生じる圧力損失を低減することに適している。このように、実施例の酸性ガス吸着材は、当該酸性ガス吸着材を備えた構造体に生じる圧力損失を低減することに適していると言える。

【0194】

（計算例１）
次に、アルミナの多孔質粒子が凝集して形成されたシート状構造体を用いて、酸性ガス吸着材を作製することを想定した。詳細には、シート状構造体における多孔質粒子の孔内に、実施例１で作製したポリマーＰを充填して、酸性ガス吸着材を作製することを想定した。この酸性ガス吸着材の単位体積当たりのアミノ基の物質量を以下の方法によって計算した。なお、以下の計算では、従来の酸性ガス吸着材で通常必要とされる結着剤等の添加剤を考慮していない。

【0195】

まず、多孔質粒子は、細孔体積が１．２５ｍＬ／ｇであり、比表面積が１７５ｍ²／ｇであり、細孔径が２０ｎｍであり、真密度が３．８ｇ／ｍＬであると仮定した。酸性ガス吸着材の重量に対するポリマーＰの重量の比Ｆ（ポリマーＰの重量（ｇ）／（ポリマーＰの重量（ｇ）＋多孔質粒子の重量（ｇ）））は、０．３９と仮定した。

【0196】

１ｇ当たりの多孔質粒子の体積Ａは、下記式により１．５１ｍＬと算出された。
体積Ａ（ｍＬ）＝１ｇ当たりの多孔質粒子の細孔体積（ｍＬ）＋多孔質粒子の重量（ｇ）／多孔質粒子の真密度（ｇ／ｍＬ）
＝１．２５＋１／３．８＝１．５１（ｍＬ）

【0197】

酸性ガス吸着材において、１ｇの多孔質粒子に対するポリマーＰの重量Ｂは、下記式により０．６３９ｇと算出された。
重量Ｂ（ｇ）＝ポリマーＰの重量比Ｆ／（１－ポリマーＰの重量比Ｆ）×多孔質粒子の重量（ｇ）
＝０．３９／（１－０．３９）×１＝０．６３９（ｇ）

【0198】

多孔質粒子とポリマーＰとから構成された複合粒子の密度Ｃは、下記式により１．０８ｇ／ｍＬと算出された。
複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）＝（多孔質粒子の重量（ｇ）＋ポリマーＰの重量Ｂ（ｇ））／１ｇ当たりの多孔質粒子の体積Ａ（ｍＬ）
＝（１＋０．６３９）／１．５１＝１．０８（ｇ／ｍＬ）

【0199】

上記の複合粒子におけるアミノ基の密度Ｄは、下記式により５．４ｍｍｏｌ／ｇと算出された。
アミノ基の密度Ｄ（ｍｍｏｌ／ｇ）＝ポリマーＰの重量の比Ｆ×ポリマーＰにおけるアミノ基の密度（ｍｍｏｌ／ｇ）
＝０．３９×１３．８７＝５．４（ｍｍｏｌ／ｇ）

【0200】

計算例１において、酸性ガス吸着材の単位体積当たりのアミノ基の物質量Ｅは、下記式により４．３４ｍｍｏｌ／ｃｍ³と算出された。なお、下記式において、複合粒子の充填率は、酸性ガス吸着材に複合粒子が最密充填されていると仮定した数値（０．７４）を採用した。
アミノ基の物質量Ｅ（ｍｍｏｌ／ｃｍ³）＝複合粒子の密度Ｃ（ｇ／ｍＬ）×複合粒子の充填率×複合粒子におけるアミノ基の密度Ｄ（ｍｍｏｌ／ｇ）
＝１．０８×０．７４×５．４＝４．３４（ｍｍｏｌ／ｃｍ³）

【0201】

アミノ基の物質量Ｅから、計算例１の酸性ガス吸着材が吸着可能な二酸化炭素の量は、最大で０．７５ｍｍｏｌ／ｃｍ³であると算出された。この結果から、実施例１及び２の酸性ガス吸着材は、計算例１の酸性ガス吸着材よりも、二酸化炭素などの酸性ガスに対する吸着性能が高いことがわかる。

【0202】

［繊維構造体の引張強度］
実施例２～６で用いた繊維構造体については、上述の方法によって、引張強度Ｓ_TD及びＳ_MDを測定した。引張試験機としては、オートグラフ装置（ＡＧＳ－５０ＮＸ、島津製作所製）を用いた。表３には、引張強度Ｓ_TD及びＳ_MDとともに、試験片が３％伸びたときの試験力も示す。

【0203】

［寸法変化率］
実施例２～６で作製した多孔質シートについては、上述の方法によって、寸法変化率Ｒ_TD及びＲ_MDを測定した。

【0204】

【表3】

【0205】

表３からわかるとおり、充填剤としての繊維構造体の引張強度が大きければ大きいほど、多孔質シートの寸法変化率が低い傾向があった。特に、繊維構造体の引張強度Ｓ_TDが２ＭＰａ以上である実施例２～５は、多孔質シートの寸法変化率Ｒ_TDが十分に低い値であった。以上の結果から、実施例２～６、特に実施例２～５の多孔質シートは、その使用時などに、支持体や酸性ガス回収装置などから脱落しにくいことが推定される。さらに、これらの多孔質シートは、その使用時などに変形しにくく、変形に起因するガスの通過の阻害が生じにくいことも推定される。

【産業上の利用可能性】

【0206】

本実施形態の酸性ガス吸着材は、例えば、大気中の二酸化炭素を吸着することができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】