权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Preparation of adsorbents to specifically remove ionic pollutants from water

特异性去除水中离子污染物的吸附剂的制备

基本信息

批准号：
20K05187
负责人：
町田基
金额：
$ 1.25万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は水質汚染物質，特に環境水（淡水）中に溶解している硝酸イオン，リン酸イオンのようなそれ自体が汚染物質であると同時に湖沼の富栄養化や沿岸域の貧酸素状態を引き起こすイオン性の物質（ここでは陰イオン）を選択的かつ効率的に除去するための炭素系吸着剤を開発しようとするものである。現在，硝酸・リン酸イオンといった陰イオンの吸着には専ら陰イオン交換樹脂が広く用いられているが，高分子（微粒子のプラスチック）であり耐熱性や耐酸・耐アルカリ性も十分でないため取り扱いに注意が必要である。このためイオン交換樹脂を炭素系の吸着材料で代替ができると途上国などでの利用もしやすくなる。しかしながら活性炭などの炭素系吸着剤は，水中の非イオン性の汚染物質（有機汚染物質）の吸着除去には威力を発揮するが，陰イオンとなるとイオン交換樹脂と比べて１桁低い吸着容量しか得られない。そこで私共の研究室では，活性炭（AC）や活性炭素繊維（ACF）の表面を陰イオン吸着に有利に働くように「正に帯電させること」を目的に窒素原子のドーピング（第４級窒素やアルキルアミンといった官能基の生成）を試みている。研究３年目（研究期間５年）の2022年度はこれまで取り扱ってきたポリアクリロニトリル（PAN）繊維に加えて，メラミンや尿素など含窒素化合物とグルコースやスクロース（ショ糖）などの糖を重縮合することにより窒素含有の炭素系材料の調製を試みた。さまざまな調製条件（賦活条件）を検討した結果，リン酸イオンで0.6 mmol/g 以上の吸着性能を出すことに成功した。この値はイオン交換樹脂の吸着容量の0.8 mmol/gには及ばないものの十分実用性能に達している。調製したサンプルについてＸＰＳ装置などで表面分析をした結果，炭素表面に常に正に帯電している第４級窒素が生成してリン酸イオンの吸着が促進されたと推定した。

In this study, water is contaminated, especially dissolved in environmental water (fresh water) and nitric acid. At the same time, the lakes and marshes have enriched the coastal area. The acid form has led to the reduction of the selection rate of organic compounds (environmental chemicals). The carbon is inhaled in the same time. Now, the nitric acid, the fat, the nitrate, the nitric acid, the acid, the acid, the Instead of making use of the resin, the carbon system is called "absorbent material" instead of making use of the material. Activated carbon is used to absorb carbon, and non-organic dye (organic dye) in the water is sucked to remove the power. It is necessary to make sure that the absorption capacity is lower than that of truss. Activated carbon (AC), activated carbon (ACF), activated carbon (ACR), activated carbon, activated carbon, activated carbon, During the 3-year study period (5 years of the study), in the year 2022, the concentration of asphyxiated compounds in urea (PAN) containing asphyxiating compounds (sugar) was determined. The asphyxiant was found to contain carbon based materials. The results showed that the absorption performance was higher than 0.6 mmol/g, and the absorption performance was successful. The absorption capacity is 0. 8 mmol/g and the performance is very high. The results of the surface analysis of the XPS device show that the production of asphyxiating hormone level 4 on the surface of the carbon is very common.