2015 Fiscal Year Research-status Report
鉱物関連物質の組成制御による臭気成分瞬時捕集材料の創出
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26740034
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
川井 貴裕 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (50455903)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 吸着 / リン酸カルシウム / 天然鉱物 / 改質 / 消臭 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)既存鉱物に類似した元素組成を有する種々のリン酸カルシウム系化合物に遷移金属イオン処理を施し、不快臭成分に対する吸着能を評価した。その結果、水酸アパタイト(HAp)およびリン酸八カルシウム、リン酸水素カルシウム二水和物に銅(II)を付与した場合に、他のリン酸カルシウム系化合物と比較して硫化水素(H2S)ガス吸着能が向上することを見出した。このうち、銅(II)処理HApに吸着されたH2Sガスの脱着挙動を調査した結果、60℃の温水中で容易に硫黄成分が脱離し、数週間後には吸着前の約90%に匹敵する吸着能を示すことを見出した。
2)鉱物由来結晶そのままでは回収が困難とされているノネナールガス(加齢臭の主要因成分)の効率的吸着を目的とし、天然ゼオライトを出発原料としてその表面処理の影響を調査した。アミノ基を有するシラン剤を表面処理に用いた場合、ノネナールと共通したアルデヒド基をもつホルムアルデヒドならびにアセトアルデヒドに対する吸着能が顕著に向上することをガスバッグ-検知管法により確認した。一方、ノネナールガスについては簡易嗅覚試験により、臭気強度の変化に有意な差は見られなかったものの、臭気の質が変化する傾向を示す結果が得られた。本調査は現在も継続中である。
平成27年度に得られた上記1)および2)の結果および平成26年度の実績から、比表面積の大小に関わらず種々の臭気成分を瞬時に捕集する鉱物関連物質を簡便に得る技術を確立するための方策が充実しつつあると考えられる。ただし消臭剤としての実用化を考えた場合、複数の対象ガスを同時に吸着可能で、かつ耐久性の高い構造体を創成するための知見を得ることが、今後の大きな課題となる。
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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
配向性を制御したHApや組成比を変化させたリン酸カルシウム系化合物あるいは天然ゼオライト等の固体結晶が示す臭気成分捕集性能に及ぼす化学的・物理的改質の影響に関して様々な知見が得られたことで、各臭気成分の選択的吸着を実現する改質手法を提案できる段階に到達した。さらにそれらを用いたマクロ構造化やスケールアップがある程度達成できたことで、付加価値の高い消臭剤の創成が実現する可能性が高まった。また、当初計画にはなかった不快臭脱着能に関するデータも一部得た一方で、今年度第一目標として挙げていたアニオン交換HApの作製と、それに伴う微細構造変化の解析、臭気成分吸着挙動の調査がほとんど実施できなかったことが反省点として残る。これらを総合して、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
アニオン置換HApの作製と、それに伴う微細構造変化の解析、臭気成分吸着挙動の調査を実施する。加齢臭の主要因成分であるノネナールガスの吸着能評価については引き続き簡易嗅覚試験による評価を実施し、最適な固体表面処理法について提案する。また、マクロ構造化の際に固-気相互作用を構造体内部にまで効果的に発現させるための工夫を提案し調査を行う。
最後に、マクロ構造体の物理的強度や化学的耐久性の評価を実施し、高機能消臭剤として実用化可能な仕様に到達できるような手法を考案し、試作品の創成を進める。
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| Causes of Carryover |
以下２項目が主な理由して挙げられる。
１．当初研究協力者への謝金として計上していた予算を、当人の学会参加に係る旅費および登録費に変更して使用したため。
２．当初計上していた物品数よりも少ない数量で目的の試験を実施することが可能であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費として臭気成分濃度測定器具を当初計画よりも過分に充当し、旅費および人件費ともに交付額に従い充当する。
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