| 研究課題/領域番号 |
17K06987
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地球・資源システム工学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
山崎 淳司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70200649)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 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 |
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| 研究成果の概要 |
特異な機能性を有する無機金属ケイ酸塩ポリマー素材の実用的な製造プロセスを構築するための原材料の選定として、天然ゼオライトおよびカオリン鉱物の粉砕分別で最終篩下となる細粒物を、精密焼成とメカノケミカル摩砕を組み合わせた処理を施すことにより、酸・アルカリ等の化学的処理等よりも高効率で高活性化の目的素材が得られることを示した。また、希硝酸処理やケイフッ化アンモニウム処理、およびCNTや酸化金属微粒子との複合体を調製することにより、ゼオライトや粘土鉱物等の規則型ナノ細孔質ケイ酸塩の修飾処理物と異なる特異性を有する機能性素材が創製できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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