2018 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of highly functional porous material by geopolymers based on natural zeolite
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16K06722
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
亀島 欣一 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (50251616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 通博 岡山大学, 環境生命科学研究科, 特命教授 (30143960)
西本 俊介 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (90435826)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ジオポリマー / 天然ゼオライト / 固化反応 / 気孔率 / マクロ多孔体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では天然ゼオライトを利用したジオポリマーの作製と，その機能性の向上を目的とした．まず，天然ゼオライトのジオポリマー原料としての可能性を検討した．原料粉末は900℃で熱処理を施され，仕込み組成がSiO2:Al2O3:R2O:H2O＝1.0:0.25:0.10～0.25:3.0～4.0となるように，所定量のアルカリを溶解させた脱イオン水中に添加され，混合・脱泡処理を施された．得られたスラリーは50℃の恒温槽中で湿空養生され，50℃での乾燥を経て硬化体が得られた．ジオポリマー化の進行に伴い硬化体が容器から自然脱離し，自然脱離した試料は水中で固化体が保持された．各キャラクタリゼーションの結果よりジオポリマー化していることが分かった．得られた硬化体は気孔率20％，曲げ強度17MPaであった．次に，機能性を付与するために造孔剤としてPMMA粒子を添加した系について検討した．種々の撹拌・脱法条件で混合を行ったが，造孔剤が均質に分散される条件は見いだせなかった．さらに，減圧条件でのジオポリマー化により，気孔率が小さなジオポリマーの作製条件を探索した．その結果，減圧条件において気孔率に有意な変化をもたらすことはできなかった．粒子の代わりにファイバーを添加した系について同様に検討したところ，添加量が多いほど撹拌が不均質になることとと相殺する形で気孔率が増加した．しかし，材料強度は著しく低下し，無添加試料が最も高強度であった．以上の検討から，ジオポリマーの気孔率は原料粉末の性状，混合条件，および仕込み組成に大きく依存し，セラミックスで行われる造孔剤等の多孔化は難しいことが示された．最後にアルミノケイ酸塩源にパイロフィライトとガラス粉末を用いた系について検討した．これらの結果から，これらの原料よりもゼオライトがジオポリマーの原料に適してることが明らかになった．
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Research Products
(3 results)
