利用報告書 / User's Reports | ARIM Japan公式ホームページ

【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.24】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24UT0301

利用課題名 / Title

塩化カルシウムを添加したシリカゲルにおける水の吸着特性に関する研究

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Tokyo Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

エネルギー貯蔵/ Energy storage,ナノ多孔体/ Nanoporuous material,メソポーラス材料/ Mesoporous material,電子分光/ Electron spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

福澤翔太

所属名 / Affiliation

東京大学工学部機械工学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

長谷川準之助

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

沖津康平

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-308：多機能走査型X線光電子分光分析装置(XPS)with AES

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

LCDガラスからリサイクルされる多孔質材料がデシカントとして応用が期待されている。この材料の吸着容量を向上するために塩を添加した。しかしLCDには大量の金属不純物が含まれているため、塩の添加が阻害されている可能性がある。そこでXPS(VesaProbeⅢ)により表面の定量分析を行い、塩が正しく添加されているかを調査した。

実験 / Experimental

塩を添加した、していないLCD多孔質材料粉末をカーボンテープに張り付けて、サンプルホルダーに添付した。その後真空引きしてメインチェンバーへと繋ぎ、再び真空引きを行った。その後ホルダー上の十字点から座標を補正し、高さを調整する。その後A~BeVの光電子を照射しサーベイスペクトルを測定した。そこで得られたピークのレンジで光電子を照射することによりナロースペクトルを測定する。得られたピークから分子状態を理解する。

結果と考察 / Results and Discussion

塩を添加した場合と無添加の場合を比較すると、カルシウム、塩素が10wt%以上にまで増加していることが分かる。しかし添加量としては20wt%であるため、添加した塩化カルシウムがすべて混合物上に存在しているわけではなく、添加プロセス中で幾分か損失があった可能性がある。またカルシウムのナロースペクトルを観察すると二つの山に分かれており、これは塩化カルシウムだけでない状態のカルシウムが存在していることが分かる。考えられる状態としては多孔質材料の製造の際に添加した炭酸塩と反応して炭酸カルシウムを形成しているという状態である。また酸処理によって残存するナトリウムを80%程度減少させることに成功することが分かり、酸処理の不純物除去への効果が確認された。