と数日レベルの早い交換を>繰り返しており、あたかも粘土鉱物が二酸化炭素を呼吸しているような新現象を発見しました。地球温暖化へ懸念などから、地球規模での炭素循環の理解に関心が集まっています。空気中や海中の二酸化炭素に含まれる他、植物・動物などの生命活動などを通じて、地球全体を循環しています。含まれる量をはるかに凌ぎます。一方で、岩石である炭酸塩が風化して、地球規模での炭素循環に復帰するには100万年単位の時間がかかると従来は考えられていました。含むハイドロタルサイトを用いることにより、ハイドロタルサイト中の炭酸イオンが空気中の二酸化炭素と数日から一週間程度で入れ替わっていることを初めて観測しました。従来の炭素循環に対する考え方を大きく変える物質群を発見したことになります。空気中の二酸化炭素に含まれる炭素は98.9%が12Cで構成されていることから、赤外分光法により13Cと区別が可能です。ガス吸着実験の結果から、ハイドロタルサイトの層間には、二酸化炭素のみを約4cc/gまで選択的に吸着するサイトが存在することがわかりました。興味深いことに、二酸化炭素よりも分子径の小さい窒素ガスは、この層間に入ることができません。核磁気共鳴分光法を駆使することで、ハイドロタルサイトに関する二酸化炭素の吸着・交換・脱離のメカニズムについて詳細な知見を得ております。ハイドロタルサイトに類似した粘土鉱物は天然にも存在することから、本研究成果は炭素循環に関連する地球温暖化や炭素年代測定法のより正確な理解につながると考えられます。ハイドロタルサイトの構造最適化により二酸化炭素の吸着量や交換速度を向上させることで、効率的な二酸化炭素の分離膜や二酸化炭素の還元触媒担体などの次世代材料が開発できると期待しています。Society」に掲載されます。