• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Research-status Report

多形制御可能なメソポーラス炭酸カルシウムの合成アルゴリズム

Research Project

Project/Area Number 16K13634
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

山中 真也  室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (30596854)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsメソポーラス / コロイド / アモルファス炭酸カルシウム / 多形制御 / カルサイト / バテライト / アラゴナイト / 吸着剤
Outline of Annual Research Achievements

アモルファス炭酸カルシウムコロイドの相転移と自己組織化を利用したメソポーラス炭酸カルシウムの合成に関する基礎研究から、メソポーラス炭酸カルシウムを吸着剤として利用する応用研究へ展開するために、本年度は、(1)結晶多形の制御因子を抽出して、比表面積150~200 m2/gを有するカルサイト、バテライト、およびアラゴナイト型メソポーラス炭酸カルシウムを合成した。(2)得られたメソポーラス炭酸カルシウムを用いて、結晶多形(カルサイト、バテライト)が各種蒸気の吸着量に及ぼす影響を調べた。
(1)合成には、炭酸カルシウム微粒子の工業生産法である炭酸ガス化合法(水酸化カルシウムの炭酸化)を改良した方法を用いた。本法を利用すると前駆体としてアモルファス炭酸カルシウムコロイド溶液が得られる。このコロイド溶液を撹拌することで、その撹拌時間に応じてカルサイトとバテライトのメソポーラス炭酸カルシウム(比表面積は150~200 m2/g)が合成できた。これは、熟成時に系内に存在する微量の水がアモルファス炭酸カルシウムの溶解・再結晶に影響したためと推察された。また、出発原料となる水酸化カルシウムについて種々検討した結果、アラゴナイトの合成に成功した。
(2)同程度の比表面積を有するカルサイト型、およびバテライト型のメソポーラス炭酸カルシウムを用いて、結晶多形と悪臭蒸気の吸着量との関係を調べた。その結果、吸着量はバテライト型の方がカルサイト型よりも質量あたりで2倍程度多かった。さらには、バテライトの割合の増加にともない、面積当たりの吸着量が増加した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的は、アモルファス炭酸カルシウムコロイドを前駆体として、莫大な比表面積(~200 m2/g)を有するメソポーラス炭酸カルシウムの結晶多形を制御して、その吸着剤としての可能性を探索することである。初年度に計画した研究項目は、結晶多形の制御因子を抽出して、カルサイト、バテライト、およびアラゴナイト型メソポーラス炭酸カルシウムを合成することであり、研究実績の概要で述べたとおり、予定どおり進めることができた。
さらに、応用面についても検討を始めた。具体的には、得られたメソポーラス炭酸カルシウムを用いて、結晶多形が蒸気の吸着量に及ぼす影響を調べた。
以上の理由により、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、当初の計画どおり、(1)本法を炭酸カルシウム以外の2族炭酸塩に適用して、メソポーラス粒子を得る汎用的なコロイドプロセスを確立する。(2)得られるメソポーラス炭酸カルシウムを用いて、結晶多形がホルムアルデヒド蒸気の吸着量に及ぼす影響を明らかにする。さらに、メソポーラス炭酸カルシウムを充填した合板用接着剤からのホルムアルデヒド放散量を調べる。
(1)メソポーラス粒子の合成:申請者の提案するメソポーラス炭酸カルシウムの合成法は、炭酸カルシウム微粒子の工業生産法である炭酸ガス化合法をベースにしている。水酸化物の炭酸化反応を利用するため、原理的には、炭酸カルシウム以外の2族炭酸塩のメソポーラス粒子も得られるはずである。本研究項目では、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウムのメソポーラス粒子を合成できるかどうかを調べる。それぞれの水酸化物を用いて、炭酸化反応後に透明なコロイド溶液が得られるかを確認して、本法の適用例を炭酸カルシウム以外に拡張する。それぞれのメソポーラス粒子が得られれば、それらの比表面積、結晶構造、粒子形状等の粒子特性を調べる。
(2)メソポラース炭酸カルシウムの機能開拓:本研究項目では、カルサイト、バテライト、アラゴナイト構造のみで構成されるメソポーラス粒子のホルムアルデヒド吸着量を調べる。つづいて、接着剤樹脂に充填して作製した合板からの放散量を定量して、低ホルムアルデヒド放散(目標値:0.3 mg/L。これは、内装材として無制限に使用できる基準値)の接着剤を開発する。なお、放散量はJIS A 1460に基づき定量する。

  • Research Products

    (37 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Reduction of formaldehyde emission from plywood using composite resin composed of resorcinol-formaldehyde and urea-modified scallop shell nanoparticles2017

    • Author(s)
      Shinya Yamanaka, Kohei Magara, Yasushi Hirabayashi, Toshiyuki Fujimoto, and Yoshikazu Kuga
    • Journal Title

      Wood Sci. Technol.

      Volume: 51 Pages: 297-308

    • DOI

      10.1007/s00226-016-0868-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soybean oil methanolysis over scallop shell-derived CaO prepared via methanol-assisted dry nano-grinding2017

    • Author(s)
      Frisda R. Panjaitan, Shinya Yamanaka, and Yoshikazu Kuga
    • Journal Title

      Adv. Powder Technol.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.apt.2016.12.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 粉砕貝殻の粒子特性がカドミウムイオンの吸着能に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      山中真也, 森本夏未, 神田康晴
    • Journal Title

      日本海水学会誌

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Evaluation of Hygroscopy of Inorganic Salt Aerosol Particles by Laboratory Study2017

    • Author(s)
      Taichi Iwamoto, Kyohe Takamiya, Toshiyuki Fujimoto, Shinya Yamanaka, Yoshikazu Kuga
    • Organizer
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Prevention Research 2017
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology (Muroran, Hokkaido)
    • Year and Date
      2017-03-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Active phase promotion of limestone-derived catalyst in biodiesel production reaction2017

    • Author(s)
      Frisda R. Panjaitan, Shinya Yamanaka, Yoshikazu Kuga
    • Organizer
      Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Prevention Research 2017
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology (Muroran, Hokkaido)
    • Year and Date
      2017-03-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コロイドの凝集を利用したメソポーラス炭酸カルシウムの合成2017

    • Author(s)
      大磯孝弘, 堤弘之, 山中真也
    • Organizer
      日本海水学会若手会第7回学生研究発表会
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関(国際総合センター)国際貿易ビル(山口県下関市)
    • Year and Date
      2017-03-02
  • [Presentation] 乾燥球形粒子の粒径測定に及ぼす減圧処理の効果2017

    • Author(s)
      志賀武尊, 島崎剛, 島津昌光, 澤田紋佳, 山中真也, 大平勇一, 平野博人
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] 2段縦型撹拌槽の交換流量に及ぼすフローパターンの影響2017

    • Author(s)
      佐野航, 島崎剛, 島津昌光, 澤田紋佳, 山中真也, 大平勇一
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] 酸化プラセオジムの生成温度に及ぼすセリウム化合物の影響2017

    • Author(s)
      高本圭樹, 島崎剛, 島津昌光, 澤田紋佳, 山中真也, 大平勇一
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] クエン酸を添加した噴霧熱分解法による酸化銅微粒子の生成2017

    • Author(s)
      戸田太樹, 藤本敏行, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] 凝集速度に着目したメソポーラス炭酸カルシウムの粒子特性制御2017

    • Author(s)
      大磯孝弘, 堤弘之, 山中真也
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] 微小ビーズ併用超音波法によるグラフェン・多層グラフェン高濃度分散液の調製2017

    • Author(s)
      土橋礼奈, 高瀬舞, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      第26回化学工学・粉体工学研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] 結晶多形制御による薄層炭酸カルシウム合成の試み2017

    • Author(s)
      間野青葉, 高橋里依, 山中真也, 高瀬舞
    • Organizer
      第52回応用物理学会北海道支部/第13回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Place of Presentation
      北見工業大学(北海道北見市)
    • Year and Date
      2017-01-07
  • [Presentation] 硫化水素からの水素製造2017

    • Author(s)
      神田康晴, 西森圭一, 高瀬舞, 山中真也
    • Organizer
      第52回応用物理学会北海道支部/第13回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Place of Presentation
      北見工業大学(北海道北見市)
    • Year and Date
      2017-01-07
  • [Presentation] ナノ粉砕法による貝殻ナノ粒子の作製と応用2016

    • Author(s)
      山中真也
    • Organizer
      国際粉体工業展東京2016アカデミックコーナー
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-12-01
  • [Presentation] 炭酸ガス化合法によるメソポーラス炭酸カルシウムの合成2016

    • Author(s)
      山中真也, 大磯孝弘, 堤弘之
    • Organizer
      粉体工学会秋期研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-11-30
  • [Presentation] 微小ビーズ併用超音波法によるグラフェン・多層グラフェン分散液の作製2016

    • Author(s)
      土橋礼奈, 高瀬舞, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      粉体工学会秋期研究発表会
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-11-29
  • [Presentation] ホタテ貝殻ナノ粒子を乳化剤に用いた日焼け止めエマルションの開発2016

    • Author(s)
      葛西大喜, 山中真也
    • Organizer
      化学工学会福島大会2016(3支部合同大会)
    • Place of Presentation
      コラッセ福島(福島県福島市)
    • Year and Date
      2016-11-25
  • [Presentation] 粉砕による粒子のナノサイズ化と形状制御への試み2016

    • Author(s)
      山中真也
    • Organizer
      第5回機能性粉体材料研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-11-15
    • Invited
  • [Presentation] 鉄・カルシウムが豊富に含まれた室蘭産“塩”の開発2016

    • Author(s)
      山中真也, 関根勝治
    • Organizer
      第3回海水・生活・化学連携シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本大学工学部(福島県郡山市)
    • Year and Date
      2016-10-14
  • [Presentation] 炭酸ガス化合法によるメソポーラス炭酸カルシウムの多形制御2016

    • Author(s)
      山中真也, 大磯孝弘, 堤弘之
    • Organizer
      第54回粉体に関する討論会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-09-12
  • [Presentation] Langevin方程式によるエアロゾルの動力学2016

    • Author(s)
      藤本敏行, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      第54回粉体に関する討論会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-09-12
  • [Presentation] 貝殻のナノ粉砕と重金属吸着剤としての有効活用2016

    • Author(s)
      山中真也, 神田康晴
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-08
  • [Presentation] Development of plywood adhesive filling a surface-modified scallop shell2016

    • Author(s)
      Tomoko Yamanishi, Shinya Yamanaka
    • Organizer
      EPAM2016
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology (Muroran, Hokkaido)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Production of thin graphite sheet by delamination of graphite intercalation compound2016

    • Author(s)
      Aika Kato, Shinya Yamanaka
    • Organizer
      EPAM2016
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology (Muroran, Hokkaido)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface control of CaO derived from scallop shells as a solid base catalyst : A study of Acetone additive2016

    • Author(s)
      Wiyanti F. Simanullang, Shinya Yamanaka
    • Organizer
      EPAM2016
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology (Muroran, Hokkaido)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ランジュバン動力学法によるエアフィルターの単繊維捕集効率の計算2016

    • Author(s)
      綿貫恵, 乾祐希, 藤本敏行, 瀬戸章文, 東秀憲, 大谷吉生, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2016-08-31
  • [Presentation] ランジュバン動力学法による円管を層流で流れるエアロゾルの拡散2016

    • Author(s)
      藤本敏行, 山中真也, 空閑良壽
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • Year and Date
      2016-08-31
  • [Presentation] グラフェン・多層グラフェン高濃度分散液の簡易作製法2016

    • Author(s)
      山中真也
    • Organizer
      イノベーション・ジャパン2016
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-08-25 – 2016-08-26
  • [Presentation] メソポーラス炭酸カルシウムの多形制御2016

    • Author(s)
      山中真也, 菅原雄斗, 大磯孝弘, 堤弘之
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2016年夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • Year and Date
      2016-07-23
  • [Presentation] トロポロンを基本骨格とする新規pHセンサーの開発2016

    • Author(s)
      山田理, 山中真也, 関千草, 中野博人, 徳樂清孝, 上井幸司
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2016年夏季研究発表会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • Year and Date
      2016-07-23
  • [Presentation] ナノ粉砕法による高比表面積微粒子の作製とそのメカニズム2016

    • Author(s)
      山中真也, 神田康晴
    • Organizer
      日本海水学会第67回年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-06-09
  • [Presentation] ホタテ貝殻のナノ粉砕と有効利用例2016

    • Author(s)
      山中真也
    • Organizer
      日本海水学会第67回年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-06-09
  • [Presentation] 北寄貝蓄養水用泡沫分離処理装置の開発と試作装置の実証試験2016

    • Author(s)
      大平勇一, 後藤優太, 鈴木高士, 三小田和宏, 三小田吉邦, 島崎剛, 島津昌光, 山中真也
    • Organizer
      日本海水学会第67回年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-06-09
  • [Presentation] 消石灰を基盤とした家畜伝染病予防のための待ち受け消毒用着色粒状散布剤の開発2016

    • Author(s)
      東絢斗, 山中真也, 上井幸司, 徳樂清孝
    • Organizer
      日本海水学会第67回年会
    • Place of Presentation
      登別グランドホテル(北海道登別市)
    • Year and Date
      2016-06-09
  • [Remarks] 室蘭工業大学研究者データベース

    • URL

      http://rdsoran.muroran-it.ac.jp/html/100000163_ja.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 消毒剤2016

    • Inventor(s)
      阿部萬千雄, 徳樂清孝, 山中真也, 上井幸司, 中野博人
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社コア, 国立大学法人室蘭工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-176927
    • Filing Date
      2016-09-09

URL: 

Published: 2018-01-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi