Development of calcium carbonate-based multi-target adsorbents

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05117
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: Yamanaka Shinya 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30596854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門田 和紀 大阪医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (50709516)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アモルファス炭酸カルシウム / メソポーラス炭酸カルシウム / アパタイト / 難溶性物質 / 重金属 / 構造と機能

Outline of Final Research Achievements

In the present study, we demonstrated that the crystallographic differences in calcium carbonate affected the adsorption equilibrium and kinetics. Firstly, polymorphs of porous calcium carbonate with a wide range of specific surface areas were synthesized via amorphous calcium carbonate (ACC). The porous calcium carbonate particles exhibited high adsorbed capacity for cadmium ions and ferulic acids. The adsorptions show clear differences in our porous calcium carbonate particles.

Free Research Field

粉体工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

身近な物質「炭酸カルシウム」は結晶化した「結果」であり、その起源は「非晶質炭酸カルシウムACC」とされている。多くの研究者がこのACCの重要性を指摘している一方で、ACCは「水」への溶解・再結晶が速く秒単位の寿命しかないほど不安定である。即座に緻密な結晶となるため、構造を精緻に制御した炭酸カルシウムを合成しようとすると、普通、テンプレート（鋳型）を使う。本研究で合成した「純粋で安定なACC」は、構造化の分岐点であり、生体鉱物の形成機構解明につながる可能性を秘めている。