けい酸塩鉱物の相転移における異常熱容量と結晶構造変化

• 研究課題/領域番号: 07454133
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 溝田 忠人 山口大学, 工学部, 教授 (10018666)
• 研究分担者: 中山 則昭 山口大学, 工学部, 助教授 (00164369)
• 研究期間 (年度): 1995 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円); 1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1995年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
• キーワード: オケルマナイト / A型ゼオライト / 熱容量 / 異常熱容量 / 水和熱 / ヒートポンプ / ゼオライト / ヒート・ポンプ / ルミネッセンス / イオン伝導 / 蛍光材料

研究概要

この研究では,(1)自作の水蒸気吸着断熱型熱量計等を用いて,合成A型ゼオライトおよび幾つかの天然ゼオライトの水和過程での熱測定と陽イオン交換による結晶構造変化の関係,陽イオン交換と水和熱の関係を研究した.この中で,ある種のゼオライトが,ゼオライト-水系のエネルギー貯蔵システムに適していることが判明し,ゼオライト-水ヒートポンプシステムへの反応についての考察を行った.(2)本研究で導入したDSC装置(TA Instruments Model 2910)を用いて,各種の鉱物の相転移付近の熱容量異常を測定し,諸物性との関連,結晶構造との関連を追求した.オケルマナイト固溶体の整合-不整合相転移付近の熱容量異常ピーク周辺の詳細について測定を行うことが出来た.(3)150℃以上の温度領域でイオン電導性を示す,硫化鉱物,Cu_3BiS_3の合成を行い,電気電導度の測定を行い,構造相転移および,イオン電導等に関する異常熱変化が観察された.Cu_3BiS_3のX線単結晶法に耐える大きさ(0.2mm)の結晶を合成,AgBi_3S_5は0.3mm程度の自形結晶の合成した.(4)けい酸塩蛍光材料Zn_2SiO_4を乾式1440℃付近で合成し,構造の精密解析を行い,Si-Znの置換を見出した.

研究成果

• [文献書誌] T.Mizota: "Hydration enthalpies of sunthetic Na-A, cation exchanged-A and some natural zealites for evalunting as Rant excharege absorbonts" Thermocluim. Acta. 266. 331-341 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 笠井 利浩・溝田 忠人: "アルミナ製錬赤泥の有効利用" 資源と素材. 112. 131-139 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 溝田 忠人: "ゼオライトの水和熱とそのヒートポンプ・畜熱への応用" 熱測定. 24[1]. 79-89 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 溝田 忠人: "ゼオライト-特に畜熱およびヒートポンプへの応用-" エネルギー・資源. 18[5]. 427-433 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 溝田 忠人: "排熱回収のための畜熱・ヒートポンプシステムにおけるゼオライト-水組合せ" 資源と素材. 114. 1-5 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Mizota, et al.: "Hydration enthalpies of synthetic Na-A,cation exchanged-A and some natural zeolites for evaluating as heat exchange absorbents." Thermochim.Acta.266. 331-341 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Kasai and T.Mizota: "Utilization of red mud extracted from alumina production industry" Sigen-to Sozai. 112. 131-139 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Mizota: "Hydration heat of zeolites, and application for heat storage and heat pump" Netsu Sokutei. 24 [2]. 79-89 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Mizota: "Zeolites-with special relation to applications for heat-storage and heat pump." Energy and Resources. 18 [5]. 427-433 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Mizota: "Zeolites-water pair in heat-storage and heat pump system for waste heat recovering." Sigen-to Sozai. 114. 1-5 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Mizota et al.: "Hydration enthalpies of synthetic Na-A,cation exchanged-A and some natural zeolites for evaluating as heat exchange absorbents" Thermochim.Acta. 266. 331-341 (1995)
• [文献書誌] 笠井利浩・溝田忠人: "アルミナ製錬赤泥の有効利用" 資源と素材. 112. 131-139 (1996)
• [文献書誌] 溝田忠人: "ゼオライトの水和熱とそのヒートポンプ・蓄熱への応用" 熱測定. 24[1]. 79-89 (1997)
• [文献書誌] 溝田忠人: "ゼオライト-特に蓄熱およびヒートポンプへの応用-" エネルギー・資源. 18[5]. 427-433 (1997)
• [文献書誌] 溝田忠人: "排熱回収のための蓄熱・ヒートポンプシステムにおけるゼオライト-水組合せ" 資源と素材. 114. 1-5 (1998)
• [文献書誌] 溝田 忠人: "ゼオライトの水和熱と,そのヒートポンプ・蓄熱への応用" 熱測定. 24・1(発表予定). (1997)
• [文献書誌] Tadato Mizota et al.: "Hydration ebthalpies of synthetic Na-A,cation-exchanged-A and some natural zeolites for evaluating as Reat exchange absorbent" Thermochimica Acta. 266. 331-341 (1995)