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J-GLOBAL ID：201702255639936697   整理番号：17A1995871

第一原理計算によるビーライト/水界面における水分子吸着機構の理論解析

First-Principles Quantum Approach on Water Absorption on Beta-form Belite /Bulk Water Interfaces

著者 (6件)： 桜田良治 (秋田工高専) ,  BELOSLUDOV Rodion (東北大 金属材料研) ,  鵜澤正美 (日本大) ,  細川佳史 (太平洋セメント) ,  川添良幸 (東北大 未来研) ,  SINGH Abhishek Kumar (IISc)
資料名： 東北大学金属材料研究所新素材共同研究開発センター共同利用研究報告書(CD-ROM)
巻： 2016  ページ： 145-146  発行年： 2017年07月06日 
JST資料番号： L3700B  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： セメントクリンカ焼成工程における焼成温度の低下により,省エネルギーを実現を目指す研究が国家プロジェクト(NEDO)として行われている。そこでは,微量成分の添加で鉱物組成を変化させることによって,ビーライト単相の水和活性の向上などが実験的に検討されている。そこで本研究では,量子力学に立脚した第一原理計算によって,微量成分としてのSr,Baなどを添加して化学組成を変化させた,ビーライト表面への水分子の吸着に及ぼす水分子の吸着位置と微量成分の効果について理論的に解析した。β-C₂Sの水和状態を3状態に設定し,第一原理計算プログラムVASPを使用した。その結果,β-C₂S表面の各原子上に垂直配置した1個のH_2O分子は,吸着安定化後においてはH⁺イオンがH₂O分子より解離し近接するO原子付近に移動した。このため,当初のH₂O分子のほとんどは,OH^-イオンとしてβーC₂S表面で安定化する吸着形態を示した。などの知見を得た。

シソーラス用語： *セメントクリンカ ,  *焼成 ,  温度 ,  省エネルギー ,  プロジェクト ,  微量成分 ,  *鉱物組成 ,  第一原理 ,  *ケイ酸カルシウム ,  *水和反応 ,  活性 ,  ストロンチウム ,  バリウム ,  チタン ,  結晶構造 ,  計算機シミュレーション ,  プログラムパッケージ ,  水分子 ,  吸着 ,  量子論
準シソーラス用語： VASP【計算機プログラム】 ,  *ビーライト ,  国家プロジェクト ,  第一原理計算

分類 (1件)： セメントの製造  (YC05050Q)

引用文献 (5件)：

• Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh, First-Principles Study of the Effect of Trace Impurity on Initial Water Adsorption onto Belite, Journal of Civil Engineering and Architecture Research, Vol.3, No.12, pp.1826-1832, 2016.
• Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Yoshiyuki Kawazoe, and Abhishek Kumar Singh, Structural Properties of Belite Doped by Two Kinds of Trace Impurities, 41st Conference on Our World in Concrete & Structures, Vol.35, pp.237-244, 2016.
• Ryoji Sakurada, Masami Uzawa, Yoshifumi Hosokawa, Syun-ichiro Uchida, Yoshiyuki Kawazoe, Aaditya Manjanath, and Abhishek Kumar Singh, Adsorption Property of Water Molecule on Belite Surface, The 11th Asian Consortium on Computational Materials Science - Virtual Organization, PS-20, 2016.
• 桜田良治,鵜澤正美,細川佳史,川添良幸,Abhishek Kumar Singh,ビーライト表面への水分子吸着の第一原理計算,平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, V-10, 2017.
• Ryoji. Sakurada, Yoshiyuki Kawazoe, and Abhishek Kumar Singh, First-Principles Study on Structural Stability of Belite, ACI Materials Journal, Vol.112, No.1, January-February, pp.85-93, 2015.

タイトルに関連する用語 (7件)： 第一原理計算 ,  ビーライト ,  水 ,  界面 ,  水分子 ,  吸着 ,  理論解析