Process for adsorbing and removing harmful paramagnetic metal ions using iron-loaded charcoal based on reverse Moses effect

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2022年度では、3d金属イオンの水溶液中での吸着実験を中心に研究を進めた。吸着媒に用いたのは、主として600℃または800℃で炭化した鉄担持スギ木炭である。無垢材からつくった木炭に比べ、800℃炭化の鉄担持木炭は複数の3d金属イオン、特に3価のクロムイオンに対して強い吸着能を示すことを確認した。逆に、600℃炭化の鉄担持木炭では、吸着能に変化がないか負の効果を示すという、学術的に興味深い結果が得られ、日本木材学会大会で発表した。さらに、炭化温度による木材成分の変性と鉄化学種の相関を詳細に検討した論文が、Wood Sci. and Tech.誌に掲載された（“Characterization of iron-loaded charcoal using infrared-photoacoustic spectroscopy: Factors governing graphitization,” https://doi.org/10.1007/s00226-022-01436-4）。また、鉄担持木炭のラマンスペクトルにおけるG'バンドのシフトと結晶構造の関係を議論した論文がJ. Wood Sci.誌に掲載された（“An investigation into carbon structures in iron-loaded charcoal based on the Raman shift and line-shape of the G´-band,”https://doi.org/10.1186/s10086-023-02081-6）。一方、高純度炭素製造に関しては、800℃での炭化後に徐冷（2℃/分）した鉄担持木炭について、炭素含有量が92％と以上という結果を得たが、目標とする98％には届いていないため、現在炭化条件及び脱鉄方法等について検討中である。