メカノケミカル法によるゼオライトの合成と材料科学的評価

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本研究の目的は、カオリナイトを乾式粉砕で機械的に活性化させ、反応性を高めた後、アルカリとの湿式粉砕により、反応を向上させてゼオライトを合成する新し手法を開発することにある。カオリナイトと水酸化ナトリウムからゼオライトを合成する実験は、次の二つ内容に分けられる。第一の実験では、カオリナイト試料を乾式粉砕してメカノケミカル活性化し、その粉体試料を1M程度のNaOH溶液に60℃の温度で反応させた。その場合、未粉砕のカオリナイト試料はアルカリとの反応性が高くならず、ゼオライトは合成できないのに対して、30分粉砕処理した試料はアルカリと反応し、ゼオライトーAが合成できることが確認された。ここで得られた合成試料の比表面積は60m^2/g程度である。これに対して、第二の実験(乾式粉砕+湿式粉砕)では、上記の同じ反応条件で最終的にゼオライトーXが合成できることがわかった。このときの乾式粉砕時間(反応性向上時間)ならびに粉砕処理時間(アルカリとの反応時間)を延長すると、ゼオライト合成反応が進行する。生成したゼオライトーXの特性としての比表面積は140m^2/gと極めて高い値となることがわかった。