シラスを原料とする系統的ゼオライトの合成と用途開発に関する研究

• Project/Area Number: 63550465
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 資源開発工学
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 植村 寿子 鹿児島大学, 工学部, 助手 (20041535)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下茂 徹朗 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (80041565)
• Project Period (FY): 1988
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1988)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 1988: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: シラス / ゼオライト / 合成

Research Abstract

南九州一帯に広く賦存するシラスは反応性に富む火山ガラスが8〜9割含まれ、量的にも豊富で、工業材料として極めて魅力のある研究対象である。しかしこれまで主に建築資材としてだけ利用され、高度な利用がなされていなかった。最近シラスが見直され、SPG(シラスポーラスガラス)等その特性を活かした利用開発がなされつつある。
我々はシラス中のSiO_2(75%)、Al_2O_3(13%)に注目して、これを原料に安価なゼオライトの合成法の研究を行った。しかしシラスには約3%のFe_2O_3が含まれており、これが製品に混入、着色の原因になる事が分かった。シラスの脱鉄法が種々試みられているが、我々は次の系統的に各種のゼオライトを合成する方法でこの問題を解決した。まずシラス(100g)にNaOHとH_2Oの添加だけでNa-P型ゼオライト(60g、Fe_2O_3=1〜2.7%)を合成した。これは黄色を呈するが、高いイオン交換能を有するので廃液処理等着色が不利にならない分野での用途を考える。次に脱鉄されたケイ酸分に富むこの濾液(P型濾液1lが得られる)から各種の高純度ゼオライトを系統的に合成し、それぞれ適した分野での用途に供するものである。例えばP型濾液1lに120gのNaAlO_2を添加して6時間反応させる(100℃)と190gの高純度A型が得られる。同じくP型は5gのNaAlO_2を添加して5g得られる。X型は生成領域が狭く単一相としては合成し難くかった^<1)>。またP型濾液1lに各種の酸を添加して塩を含むゲル状沈澱物(Aゲル80g)を得た。これは水洗すると35g(Bゲル)に減る。Aゲルからは13〜50g、Bゲルからは25gのモルデナイトが得られる^<2)>。
この2段階合成法では多種の製品が得られるので、単品コストが緩和され、また広範囲な用途開発が望めるので有利な合成法と思われる。
1.植村、四元、染川、隈元、日本化学会誌、3月号掲載決定(1989)
2.植村、村田、染川、日本化学会58春季年会発表予定1989年4月

Research Products

• [Publications] 植村寿子、四元利夫、染川賢一、隈元実忠: 日本化学会誌. 1989. (1989)
• [Publications] 植村寿子、村田浩久、染川賢一: 日本化学会第58春季年会.