| 研究課題/領域番号 |
26820337
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
宮本 学 岐阜大学, 工学部, 助教 (60538180)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ゼオライト / CO2吸着 / 水蒸気吸着 / Core-shell構造化 / 破過曲線 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、MFI型アルミノシリケート（ZSM-5）へのシリカライト-1被覆が水蒸気およびCO2吸着に及ぼす影響について検討した。CO2および水蒸気の単成分蒸気吸着測定の結果、シリカライト被覆によりCO2、水蒸気ともに吸着量の減少が認められたが、水蒸気の吸着量減少はより顕著であった。このことから、ZSM-5の外表面に疎水的なシリカライト-1を被覆することで、水蒸気によるCO2吸着阻害効果を低減できる可能性が示唆された。そこで、繰り返し破過曲線測定により水蒸気がCO2吸着に及ぼす影響を評価した。ドライ条件では繰り返しによるCO2吸着量の変化は、ZSM-5、シリカライト被覆ZSM-5ともに認められなかったが、水蒸気共存下では両試料とも繰り返しによりCO2吸着量が大きく減少した。そこで、シリカライト-1単体についても同様の評価を実施したところ、水蒸気共存下での繰り返しによるCO2吸着量の低減が認められた。これはシリカライト-1そのものの構造欠陥が疎水性を損なっていると予想し、より構造欠陥の少ないシリカライト-1による疎水性向上について検討した。フッ化物法を用いてシリカライト-1を合成し、その単成分水蒸気吸着測定を実施したところ、従来法のシリカライト-1に比べ大幅に水蒸気吸着量を低減することができた。そこで、繰り返し破過曲線測定を実施したところ、吸脱着の繰り返しによりCO2吸着量は減少したものの、従来法のシリカライト-1に比べ、その減少幅は小さいことがわかった。そこで、フッ化物法を用いてZSM-5へシリカライト-1を被覆し、その単成分CO2および水蒸気吸着を測定した。その結果、フッ化物法を用いてシリカライト-1を被覆した試料では従来法で被覆した試料に比べ水蒸気の吸着量をより低減できることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Core-shell構造化したMFI型ゼオライトにおいて、繰り返し吸脱着試験による水蒸気がCO2吸着に及ぼす影響を計画通り確認した。当初期待した結果とはならなかったものの、合成法の最適化により水蒸気吸着量を大きく低減可能であることを確認しており、計画は概ね順調に進んでいるものと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
疎水的ゼオライトによる外表面被覆効果の向上を目的とし、現在、多結晶層である外表面純シリカゼオライト層の結晶粒界の低減に取り組む。具体的には被覆層は核となるアルミノシリケートの粒子形態に強く依存するため、核となるアルミノシリケートの単結晶化および被覆層のエピタキシャル成長による結晶形態制御を実施する。
また、ゼオライトの細孔径の影響について検討するため、大細孔および小細孔ゼオライトについて外表面純シリカゼオライト被覆条件検討を進めており、それらの水蒸気共存下におけるCO2吸着特性評価を実施する。
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