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Creation of highly functional nanoporous metal silicate polymer materials made from low utilization resource minerals

Research Project

Project/Area Number 17K06987
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Earth system and resources engineering
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Yamazaki Atsushi  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70200649)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords金属ケイ酸塩ポリマー / 天然ゼオライト / カオリン鉱物 / カーボンナノチューブ / 酸化マンガン / 分解触媒 / 吸着剤 / セメント / ケイ酸塩ポリマー / メタカオリン / フライアッシュ / イオン交換 / イオン吸着 / 重金属回収 / VOC分解 / 資源鉱物 / 無機ケイ酸塩ポリマー / ジオポリマー / ゼオライト / 触媒分解 / 排水処理 / 複合材料・物性 / 廃棄物再資源化 / 環境材料 / 水質汚染・土壌汚染 / 環境対応
Outline of Final Research Achievements

As a raw material selection for constructing a practical manufacturing process of inorganic metal silicate polymer material with unique functionality, fine calcination of fine granules to be the final sieve under crushing separation of natural zeolite and kaolin minerals. It was shown that the target material with high efficiency and high activation can be obtained by performing the combined treatment with and mechano-chemical grinding. In addition, by using dilute nitric acid treatment or ammonium silicofluoride treatment and preparing composites with CNTs and metal oxide fine particles, it was shown that the unique functional material can be obtained which is different from the modified nanoporous silicates such as zeolite and clay minerals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた成果は、無機金属ケイ酸塩ポリマーの生成機構と諸物性の発現機構の解明、さらに出発原料の要件から未利用資源鉱物の新利用への発展と、アルミニウム以外の金属の酸化物を導入した新規ナノ細孔質金属ケイ酸塩ポリマー物質の創製に大きく寄与したとともに、いわゆるジオポリマー(無機金属ケイ酸塩ポリマー)の理解に重要な知見をもたらしたと考える。既存のゼオライト物質等と異なるイオン選択交換・固定特性や、有害分子の分解触媒活性を有する比較的高強度のバルク硬化体物質群を見出す可能性を示したことは、実用的な環境浄化素材および建築・建設用原材料の提案とそれを利用した環境インフラ工法構築に寄与するものである。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] (Ai, Nb)部分置換したCSTゼオライトの合成とイオン交換特性2019

    • Author(s)
      小宮雄輔、松井良夫、山崎淳司
    • Organizer
      第35回ゼオライト研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] H+型ジオポリマーの調製と物理化学的特性2018

    • Author(s)
      佐藤隆恒、上原元樹、小田慎太郎、山﨑淳司
    • Organizer
      第62回粘土科学討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 種々のH+型ジオポリマー粉体によるアルカリシリカ反応の抑制2017

    • Author(s)
      佐藤隆恒、上原元樹、小田慎太郎、山崎淳司
    • Organizer
      土木学会 第72回年次学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] H+型ジオポリマーペーストの調製とイオン収着特性2017

    • Author(s)
      小田慎太郎、佐藤隆恒、上原元樹、山崎淳司
    • Organizer
      第61回粘土科学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ジオポリマーの調製法が硬化体組織へ与える影響2017

    • Author(s)
      岡戸仁志、政所恭典、佐藤隆恒、上原元樹、山崎淳司
    • Organizer
      第61回粘土科学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] メタカオリンを出発原料としたH+型ジオポリマーのイオン交換特性とASR抑制効果2017

    • Author(s)
      佐藤隆恒、小田慎太郎、上原元樹、山崎淳司
    • Organizer
      第135回無機マテリアル学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 早稲田大学 研究者データベース

    • URL

      https://researchers.waseda.jp/

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 早稲田大学創造理工学部環境資源工学科山崎研究室

    • URL

      http://www.yamazaki.env.waseda.ac.jp/

    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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