2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13450419
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
山崎 淳司 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70200649)
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| Keywords | 米籾殻灰 / シリカ / クリストバライト / ゼオライト / モゴライト / 環境浄化 |
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| Research Abstract |
米籾殻専焼による発電プラントは、すでにタイなど複数の国で稼動しており、今後のバイオマスエネルギーのひとつとして期待しうるが、そこから排出される大量の燃焼灰の処理が問題になっている。この籾殻灰の高度利用および新規素材化を目的として、灰自体のキャラクタリゼーションを行った。その結果、高効率で燃焼させた灰は、残留炭素を約2wt%含むものの純度92wt%以上の高結晶性のクリストバライトであり、腐食酸溶液中でシリカゲルや石英よりも溶解速度が速くイネ科植物への吸収性が良いことから、シリカ肥料として高い性能を有していることがわかった。さらにこの籾殻灰を出発原料として、適当な条件で加熱処理することにより炭素がほとんど残留しない高結晶性かつ高純度のクリストバライトが得られた。さらに、米籾殻灰を3Mの水酸化ナトリウム水溶液中で80℃、1日間処理することにより、ほぼ完全に溶解したケイ酸ナトリウム水溶液に所定量のアルミン酸ナトリウムと種結晶を添加して水熱処理することにより、LTA型および一連のSi/Al比のFAU (faujasite)型ゼオライトなど)、さらにマクロモレキュル粘土鉱物として径数nm、長さ数μmオーダーのイモゴライトの繊維状結晶が高効率で合成できることを示した。得られたゼオライト試料は、いずれも市販の同型ゼオライトに比較して同等の結晶性、イオン交換能、細孔容積を示す。これにより、本研究で用いた籾殻灰試料は重金属などをほとんど含有しない高純度珪酸原料として、他の原料に劣らぬ性質を有していることが示された。また得られたイモゴライトは、各種の重金属イオンについて、銅、カドミウム、鉛イオン等の陽イオンだけでなく、ニクロム酸イオンや亜ヒ酸イオンなど陰イオンの両方について高い吸着性を示し、環境浄化材料への利用が示唆された。
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