2002 Fiscal Year Annual Research Report
紫外線遮蔽機能を有する複合粉体の設計と調製プロセス
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13750704
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
岩崎 智宏 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50295721)
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| Keywords | 層状ポリケイ酸塩 / 水熱合成 / 板状結晶 / アイラアイト / 水ガラス / 反応速度 / 粒子設計 / イオン交換 |
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| Research Abstract |
本研究では,薄片層状ポリケイ酸の合成方法として,原料が安価なケイ酸ナトリウム水溶液(4号水ガラス,SiO2:23.3重量%,Na20:6.2重量%,NaOH/SiO2モル比=0.51/1.0)を水熱条件下で処理する手法を採用した。この水ガラスを容量200mlの撹拌機能付き密閉容器に所定量投入して100℃以上で水熱合成することによってポリケイ酸ナトリウムを合成した。この溶液を水洗・分離・乾燥の過程を経ることによってポリケイ酸ナトリウムの微粉体を得た。ポリケイ酸ナトリウムの収率および物性を制御するために,反応期間,温度,撹拌速度などの諸条件を変更して実験を行った。さらに,シード粒子の大きさと添加量,溶液のpH,添加物(フッ素イオン)の量などを変更しながら実験を行うことで,結晶成長のメカニズムについて検討した。その結果,前記操作パラメータのなかでも,シード粒子の大きさと個数は生成物の結晶サイズを制御するうえで最も重要な操作因子であり,また,溶液のpHは反応転化率の平衡値(上限)に著しく大きな影響を与えることを見いだした。このようにして得られた知見より,任意の粒径の結晶を合成すると同時に,反応転化率を向上させる合成プロセスを提案した。また,得られた結晶を基材として用いて紫外線遮蔽複合粒子を調製し,球形のシリカ粒子を用いた場合と比較したところ,可視光の透過性,すなわち透明性を維持したまま,紫外線遮蔽特性に優れた複合材料を得ることができた。
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