1998 Fiscal Year Annual Research Report
選択溶解法多孔体を用いた自己診断型調湿機能材料の作製
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09450240
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| Research Institution | TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
岡田 清 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀島 欣一 東京工業大学, 工学部, 助手 (50251616)
林 滋生 秋田大学, 工学資源学部附属素材資源システム研究施設, 教授 (20218572)
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| Keywords | 調湿機能 / 選択溶解法 / アルミナ / ガス吸着 / シリカ |
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| Research Abstract |
天然に多産するカオリナイトを400-1000℃に加熱処理し,それをKOHおよびH_2SO_4を用いて化学的に選択溶解処理する方法で多孔体の作製について検討した.その結果,KOH処理では選択溶解性は認められず,多孔体は作製できなかったが,H_2SO_4処理では,アルミナ成分の選択溶出が可能で,シリカ質の多孔体が作製できた.
作製した多孔体について細孔特性を窒素ガス吸着により調べたところ,ミクロ細孔を有することが分かった.そこで,ミクロ細孔測定用の超低圧対応のガス吸着装置を用い,アルゴンガスを吸着ガスに用いてHorvath-Kawazoe法により細孔径分布を求めた.これらの検討から,このシリカ多孔体は約400m^2/gの比表面積で,細孔容積が約0.30ml/g,0.6nmでスリット状のミクロ細孔を有していることが分かった.
水蒸気および種々の有機分子の室温でのガス吸着特性について調べたところ,ミクロ細孔に特有の吸着ガスとの強い相互作用(ミクロポアフィリング)が認められ,いずれの吸着ガスに対しても低相封圧下で急峻に吸着することが分かった.水蒸気の最大吸着量は約200ml/gで,昨年度検討した選択溶解法γ-アルミナ多孔体の吸着量の約600ml/gと比べて明らかに少なかった.スリット状で親水性のミクロ細孔を持つ多孔体という意味では新規性があるが,調湿機能の観点からはγ-アルミナ多孔体の方が優れていることが分かった.
昨年度の成果もふまえて研究を総括すると,調湿機能をさらに向上させる上では,細孔径を4-5nmに制御し,なるべく細孔容積を大きくするなどの物理的因子を改良することと,細孔表面の化学的性質を制御・設計することが重要であることが明らかとなった.
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[Publications] K.Okada,Y.Saito,M.Hiroki,T.Tomita and S.Tomura: "Water Sorption on Mesoporouo 8-Alumina Prepared by the Selective Leaching Method" J.Porous Mater.4[4]. 253-260 (1997)
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[Publications] Y.Saito,T.Motohashi,S.Hayashi A.Yasumori and K.Okada: "Thermal Resistance of 8-Al_2O_3 Prepared by the Selective Leaching of Calcvned Kaslim Minerals" J.Mater.Chem.7[8]. 1615-1621 (1997)
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[Publications] K.Okada,A.Shimai,S.Hayashi and A.Yasumori: "Preparation of Microporous,Silica from Metakaolinite by Selective Leachins Method" Microporous Mesoporous Mater.21[4-6]. 289-296 (1998)
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[Publications] K.Okada,A.Shimai,Y.Kameshima and A.Yasumori: "Characterization of Microporous Silica Prepared by Selective teaching of Calcined Kaclinite" Clay Sci.10[4]. 337-348 (1998)
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[Publications] 前田雅喜,玉新江,渡村信治,大橋文彦,鈴木正哉,岡田清: "選択溶解法で調製したメソポア多孔質材料による焼成体の作製とその水蒸気吸着特性" J.Ceram.Soc.Jpn. 106[4]. 428-431 (1998)
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[Publications] 前田雅喜,鈴木正哉,大橋文彦,渡村信治,岡田清: "中国産力オリナイト質粘土を選択溶解して調節したメソポア材料の水蒸気吸着(その2)-再溶脱処理の効果-" 粘土科学. 38「1」. 23-29 (1998)
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[Publications] K.Okada,T.Tomita and A.Yasumori: "Gas Adeorption Propertieo of Mesoporoug Gamma-Alumina Prepared by the Selective Leaching Method" J.Mater.Chem.8[12]. 2863-2867 (1998)
