2022 Fiscal Year Final Research Report
Establishment of production and evaluation system of high-performance environmental purification materials from unused resource minerals
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20K12241
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 未活用資源鉱物 / 環境浄化素材 / ゼオライト / ジオポリマー / マテリアルズ・インフォマティックス / ハイパースペクトルカメラ / サーモグラフィー / 画像解析 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Optimal conditions for single-phase synthesis of LTA, FER, CHA-type zeolite and geopolymer hardened materials as nanoporous alumina silicate materials using SDA-free, seed crystals as starting materials from domestically pure, highly active, resource minerals with sufficient ore content and easy mining. Simultaneous hyperspectral camera and thermographic images were collected on the hardened samples to measure and analyze the adsorption and diffusion behavior of heavy metal ions in a time-resolved manner, and the migration of water and heavy metal ions mainly in the pores and morphological changes in the bulk samples from room temperature to 550 °C in a time-resolved manner.
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| Free Research Field |
応用鉱物学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、AI・機械学習、マテリアルズ・インフォマティックスの探索技術を統合して、新規かつ最適な原料資源鉱床の探索を行うシステムと、素材物性の迅速評価と新規グリーン合成方法の確立、加熱昇温下などで時系列で物性変化を評価するシステムの基礎を築いたと考えられる。これにより、従来、試行錯誤的で新規材料の研究開発に限界のあった目標性能を超える機能性吸着材の探索・開発が革新的に進む可能性がある。また、基本物性変化の時分割での速度論的評価や、ドローン等を用いたハイパースペクトル画像の解析により環境浄化作業現場の地勢的・地質的な評価の迅速化や、多次元時系列評価が可能となることが期待できる。
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