2015 Fiscal Year Research-status Report
アルミドロス由来多孔性リン酸アルミニウムの水蒸気吸着剤への適用
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26340080
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
村山 憲弘 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (90340653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芝田 隼次 関西大学, 先端科学技術推進機構, 研究員 (70067742) [Withdrawn]
林 順一 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (60247898)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アルミドロス / 水蒸気吸着 / 水熱合成 / リサイクル / デシカント / ヒートポンプ / ゼオライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究に引き続き、様々なアルミドロスを原料に用いて水蒸気吸着剤として利用できる多孔性リン酸アルミニウム（アルポ）の水熱合成とその物性評価を行った。原料となるアルミドロスに篩い分け処理を適用することにより、粒径の大きいシリカなどの不純物の除去を試みた。さらには、アルミドロスと試薬のアルミニウム源（水酸化アルミニウムや酸化アルミニウムなど）を任意の割合で混合したものを出発原料に用いることにより、アルポ合成の促進や結晶構造の制御、生成物の粒子表面の高純度化などを可能性について検討を行った。生成物の物性評価として、従来から行ってきた比表面積や細孔径分布などの測定項目に加え、粉体を錠剤成型したものを用いて水の接触角の測定を行った。得られた生成物について、いくつかの温度で水蒸気の吸着等温線を測定するとともに、デシカント用吸着剤やヒートポンプ用吸着剤としての性能を簡易的に評価した。
数十ミクロンの粒径の大きい不純物を除去したアルミドロスの篩い下産物を原料に用いると、アルポ合成の時間が短縮されたり、アルポの結晶性が向上する結果が得られた。一方、アルミドロスと試薬の水酸化アルミを加えた混合原料を用いると、主としてアルポの生成速度や粒子径に影響を及ぼすことが明らかになった。アルミドロスに試薬を添加することにより、アルポの核生成と結晶成長をある程度コントロールできる可能性が示唆された。デシカント用の水蒸気吸着剤やヒートポンプ用の水蒸気吸着剤として利用するために、得られたアルポの水蒸気吸脱着曲線から平衡論的にその吸脱着能を検討した。特定のアルポ（AlPO4-5など）の水蒸気吸脱着特性がこれらの目的に対して好ましいことがわかった。次年度に実施するデシカントシステムやヒートポンプシステムの操作条件の解析に必要な知見が得られたと考えている。
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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
前年度に引き続き、アルミドロスから様々なアルポを合するための条件を明らかにすることができた。アルミドロスに対する篩い分け処理の効果やアルミドロスに対するアルミ系試薬の添加効果が見出された点は興味深いと考えている。水蒸気級脱着特性のデータ蓄積も順調に進んでいる。次年度の研究に繋がる数多くの知見が得られたと評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
デシカント用の水蒸気吸着剤やヒートポンプ用の水蒸気吸着剤として好ましい吸脱着特性を持つアルミドロス由来のアルポを得ることができた。当初の計画通り、メインとなる検討項目は、デシカントシステムやヒートポンプシステムでの操作条件を考慮した水蒸気吸着剤としての性能評価である。様々な運転条件を設定し、主にシミュレーション的手法によって水蒸気吸着剤としての適性を工学的に検討する予定である。
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