2022 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of Stabilization Mechanism of Toxic Metal by Geopolymer Solidification and Its Practical Application
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22H03772
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高岡 昌輝 京都大学, 工学研究科, 教授 (80252485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日下部 武敏 京都大学, 工学研究科, 助教 (40462585)
塩田 憲司 京都大学, 工学研究科, 技術職員 (50536563)
大下 和徹 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90346081)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ジオポリマー / 微小熱量 / オキソアニオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ジオポリマー反応に基づいたジオポリマー製法の確立のため、新たに微小熱量計（TA instruments TAM-air）を導入し、初期性能を確認し、いくつかの反応系について試行した。溶解に関する反応過程についてはとらえられたと考えられたが、そのピークの大きさから次の縮重合のピークがあまり認められず、ジオポリマー反応の検出に向けて最適化が必要であった。
オキソアニオン金属を含む有害金属の固定法の開発と機構の解明については、セレン及びヒ素といったオキソアニオン金属に対して吸着効果の高いハイドロタルサイトを使用し、基本的な吸着実験を行い、ハイドロタルサイトの効果をまず確認した。このハイドロタルサイトとジオポリマー反応を組み合わせ系について実験を行い、オキソアニオン金属の不溶化の程度を調査した。しかし、現時点で組み合わせでは、不溶・固定効果は限定的であった。また、その固化体中のセレン及びヒ素の化学種についてＸ線吸収微細構造分析も実施したが、現時点では不溶化の程度との関係性が明らかではなかった。次年度は別の手法を検討する予定である。
有害金属固定化法の実用化に向けた産業副産物利用と評価については、産業副産物として木質バイオマス燃焼灰を選び、その組成や重金属濃度を分析した。木質バイオマス発電の炉形式や燃料種により、飛灰中の重金属濃度が影響を受け、多くの場合は埋め立て判定基準はクリアすることができるが、土壌環境基準を遵守することは難しいことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
微小熱量計に対する習熟が必要ではあるが、当初予定した計画どおり進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
微小熱量計については、試薬ベースでこれまで実績のある反応系についてトレースをしながら最適化を行い、ジオポリマー反応をとらえられるように習熟する予定である。
オキソアニオン金属を含む有害金属の固定法の開発と機構の解明については、オキソアニオン金属に対して、価数を変化させる手法及び物理的な固定を目指した手法について今年度は試行し、Ｘ線回折分析やＸ線吸収微細構造分析などを実施することで不溶化・固定化機構を明らかにすることを目指す。また、有害金属固定化法の実用化に向けた産業副産物利用と評価については、木質バイオマス燃焼灰の組成などを広く明らかにしていくとともに、ジオポリマー材料として適用可能性を追求する。
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Research Products
(3 results)
