2013 Fiscal Year Research-status Report
フライアッシュとセメントを混合した硫化物イオン吸着材の開発
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25740038
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
浅岡 聡 神戸大学, 学内共同利用施設等, 助教 (60548981)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フライアッシュ / セメント / ポゾラン反応 / 比表面積 |
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| Research Abstract |
【目的】フライアッシュとセメントの混合率を変化させた吸着材を作製し，ポゾラン反応による硫化物イオンの吸着サイトの活性化機構を解明し，吸着能が最も高くなる最適なフライアッシュとセメント配合率を決定し，高性能なFAC吸着材を作製することである．
【研究概要と成果】2013年度はフライアッシュとセメントの混合率を変化させた吸着材を作製するとともに，作製した吸着材の物理化学的特性（比表面積，結晶構造）がどう変化するかを評価した．
石炭火力発電所の主として電気集塵機から回収されるフライアッシュに対してセメントを0~100 wt%の範囲で段階的な比率で混合し、連続式のミキーサーにて粒径5 mmに造粒し，1か月間，大気雰囲気で養生し吸着材を作製した．
作製した吸着材について比表面積の測定，X線回折による結晶相の解析を行った．比表面積はフライアッシュとセメントの混合比率を変化させると，2~12 m2/gの範囲で変化し，フライアッシュとセメントの混合比＝70：30でも最も大きくなった．X線回折よりフライアッシュに対してセメントの混合比率が13%以上で，セメントの水和反応やポゾラン反応の生成物であるEttringiteの生成が確認された．これらの吸着材のEttringiteの生成割合は半定量結果より0.5～2.7％であり，フライアッシュとセメントの混合比＝40：60でも最も大きくなった．このように，フライアッシュと高炉セメントの混合比の違いによりポゾラン反応率や比表面積などが異なることが確認された．今後，フライアッシュとセメントの混合率を変化させた吸着材の吸着能とポゾラン反応率や比表面積などとの関係を明らかにしてゆく予定である．本成果は，フライアッシュとセメントの混合率を変化させた際のる硫化物イオンの吸着サイトの活性化機構を解明するための基礎データとして意義がある．
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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
2013年度の計画は，フライアッシュとセメントの混合率を変化させた吸着材の物理化学的変化の把握を目標とし，具体的にはフライアッシュとセメントの混合率を変化させると吸着材の物理化学的特性（比表面積，空隙径分布，結晶構造）がどう変化するかを評価することであった．
進捗状況は，フライアッシュとセメントの混合率を変化させた吸着材の作製は問題なく達成し，作製した吸着材について，比表面積，ポゾラン反応相の生成状況をX線回折半定量することも達成できており，概ね目標を達成できたと言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
2013年度の成果として，フライアッシュとセメントの混合率を変化させるとポゾラン反応率や比表面積などが変化することが明らかになった．したがって，2014年度はポゾラン反応率や比表面積など吸着材の物理化学的性質と硫化物イオン吸着能との関係を明らかにしてゆく計画である．
酸素ビンを用いて，作製した吸着材 について現場の濃度とpHを想定した条件で硫化物イオンの吸着実験を行い，硫化物イオン濃度の経時変化から吸着速度や平衡吸着量などの吸着パラメータを取得し，吸着能を評価する．ひいては，最適なフライアッシュとセメントの混合率を明らかにする．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
2013年度はフライアッシュとセメントの混合比率を変化させた吸着材を作製し，比表面積，X線回折などの実験を行ったため，放射光施設利用料および旅費（佐賀シンクロトロン光研究センター）および吸着実験用の消耗品類の経費が当初の計画よりも少なかったためである．
2014年度は放射光測定および吸着実験および成果発表に該当経費を使用する予定である．
コンタミネーションを防止するためコンパクトクリーンブースを購入する(271,000円）．また，硫化物イオン吸着実験に関するプラスチック容器などの消耗品を購入する(248,000円）.また，放射光測定出張旅費(176,000円），成果報告のための国際会議ECSA54出席経費(350,000円），放射光施設利用料，分析外注費などの諸経費(655,000円）を計上した．
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Research Products
(1 results)
