自立成長氷晶とマイクロ波を利用した内部加熱可能な多孔質マイクロハニカムの創製

使用自生长冰晶和微波创建内部加热的多孔微蜂窝

• 批准号: 19656200
• 负责人: 向井 紳
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656200/
• 关键词: ゾルーゲル法; 一方向凍結法; 凍結ゲル化法; シリカゲル; ゼオライト; マイクロ波; 氷晶テンプレート法; SiC

研究代表者は、種々の湿潤ゲルや、ナノ粒子を含む湿潤ゲルを、方向性を持たせて凍結することで、マイクロハニカム状に成型されたモノリス体が作製可能であることを見出した。本研究では、氷晶テンプレート法と名付けたこの手法とマイクロ波加熱を併用し、(1)材料内に触媒能や吸着能を提供する活性点が高密度で存在する、(2)材料全体を無駄なく利用するために材料内の拡散距離が短い、(3)材料をカラム等に充填して使用する際の圧力損失が低い、(4)短時間で高効率な加熱が可能である、(5)材料を積層しても構造を維持できる強度がある、といった特徴を全て具備するような、理想に近い構造を有する多孔質材料の成型体の創製を目指して実施した。(1)〜(3)については昨年度に達成しており、本年度は(4)、(5)について検討を行った。SiC粒子、ゼオライト(MS4A)粒子を分散させて作製したシリカのマイクロハニカム状モノリス体に水を含ませ、マイクロ波照射により乾燥を行った。水はマイクロ波の吸収効率が高いため、粒子を添加せずに作製したモノリス体と比較して、粒子を含むモノリス体の乾燥に要する時間はあまり変化しなかったが、粒子を含むモノリス体は乾燥完了後温度が低下していったのに対し、MS4Aを含む試料は乾燥後、さらに温度を上げることが可能となった。これにより粒子添加によりモノリス体のマイクロ波照射による短時間再生が可能になるものと考えられる。モノリス体の強度に関しては、加熱の方法によらず、最終的に到達する温度でほぼ決まることが分かった。またマイクロ波照射による焼結についても検討を行ったところ、わずかな量のMS4A粒子をバインダーに利用してアルミナ粒子を焼結できることが確認できた。

Research representatives は, kind of 々 の wet ゲ ル や, ナ を ノ particles containing む wet ゲ ル を, directional を た せ て freeze す る こ と で, マ イ ク ロ ハ ニ カ に ム shape forming さ れ た モ ノ リ が ス body system may で あ る こ と を shows し た. This study で は, 氷 テ ン プ レ ー と ト method name pay け た こ の gimmick と マ イ ク ロ wave heating を and し, (1) materials within に catalyst can be smoked with や を provide す る active point exist が high-density で す る, (2) material all を 駄 な く using す る た め に の within materials company, (3), short distance が い material を カ ラ ム に such as filling し て use す る の が い low pressure loss, high (4) short time で unseen な heating が could で あ る, (5) materials を horizon し て も tectonic を maintain で き る strength が あ る, と い っ た, 徴 を て have all す る よ う な, ideal に nearly い tectonic を す る の forming porous material body の created を refers し て be applied し た. (1) ~ (3)に に に て て った last year に reached <s:1> てお, and this year て検 (4), (5)に に て検 て検 て検 to negotiate を and った. SiC particles, ゼ オ ラ イ ト を (MS4A) particles dispersed さ せ て cropping し た シ リ カ の マ イ ク ロ ハ ニ カ ム shape モ ノ リ に ス body contains water を ま せ, マ イ ク ロ wave irradiation に よ り drying line を っ た. Water は マ イ ク ロ wave の 収 absorption rate of unseen が high い た め, particle を add せ ず に cropping し た モ ノ リ ス body と compare し て, particle を む モ ノ リ ス body の dry に to す る time は あ ま り variations change し な か っ た が, particle を む モ ノ リ ス body は dry out after low temperature が し て い っ た の に し, seaborne MS4A を containing む sample は after drying, さ ら Youdaoplaceholder0 temperature を げる げる とが may となった. こ れ に よ り particles adding に よ り モ ノ リ ス body の マ イ ク ロ wave irradiation に よ る regeneration が may short time に な る も の と exam え ら れ る. モ ノ リ の ス body strength に masato し て は, heating の way に よ ら ず, eventually arrive に す る temperature で ほ ぼ definitely ま る こ と が points か っ た. ま た マ イ ク ロ wave irradiation に よ る 焼 knot に つ い て も 検 line for を っ た と こ ろ, わ ず か な quantity の MS4A particle を バ イ ン ダ ー に using し て ア ル ミ ナ particle を 焼 "で き る こ と が confirm で き た.

项目成果

氷晶テンプレート法によるヘテロポリ酸包含シリカマイクロハニカムの創製

使用冰晶模板法制备含有杂多酸的二氧化硅微蜂窝

• 发表时间: 2007
• 作者: 橋本昌俊;村田真哉;向井紳
• 通讯作者: 向井紳

氷晶テンプレート法を用いて作製したシリカマイクロハニカムの構造解析

冰晶模板法制备二氧化硅微蜂窝结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 小野寺和房;村田真哉;山田泉;向井紳
• 通讯作者: 向井紳

Synthesis of Porous Silica with Unique Morphology in Narrow Passages Using the Ice Templating Method

利用冰模板法在狭窄通道中合成具有独特形貌的多孔二氧化硅

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Mukai;S. Murata;K. Onodera;A. Eguchi;H. Wada and K. Kotera
• 通讯作者: H. Wada and K. Kotera

液相反応用固体酸触媒として利用可能なヘテロポリ酸包含シリカマイクロハニカムの創製

制备含有杂多酸的二氧化硅微蜂窝，可用作液相应用的固体酸催化剂

• 发表时间: 2007
• 作者: 橋本昌俊;村田真哉;向井紳
• 通讯作者: 向井紳

Carbon Gels with Unique Morphologies and Their Applications

具有独特形貌的碳凝胶及其应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 小野寺和房;村田真哉;向井紳;向井紳
• 通讯作者: 向井紳