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バイオマス炭化物による重金属イオンの除去特性に関する研究

生物质电石去除重金属离子特性研究

基本信息

批准号：
23922012
负责人：
藤井隆夫
金额：
$ 0.26万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23922012/
关键词：
バイオマス炭化物カドミウムイオン

项目摘要

1.目的バイオマスは多種多様で、各成分が大きく異なるため、資源化にあたり各バイオマスの構成成分や構造等を十分に把握する必要があると考えている。その原料特性を考慮した最適な利用法を選択できるようなシステム創りが必要と思われる。今回はその第一歩として、バイオマス炭化物に着目し、重金属処理材としで利用することを想定した。そこで本研究の目的は、バイオマス原料およびその炭化物の各成分分析を行った上でカドミウムイオンの浄化処理実験を行い、含有成分や細孔構造等と処理特性との関係を検討することとした。2.実験方法バイオマス試料はイナワラ、モミガラ、コメヌカ、リンゴ剪定枝、孟宗竹とし、窒素気流中400℃と800℃でとれそれ1時間炭化して作製した。成分分析はイオンクロマト法を用いた。カドミウム処理特性は塩化カドミウム水溶液を用い、各炭化物(粒径20～100μm)に対して回分法で求めた。カドミウムイオンは比色法により測定した。その他、細孔分布、XRD、繊維分析、元素分析等を行い、各バイオマス特性を求めた。3.研究成果今回用いた5種類の炭化物すべてがカドミウム除去能を持つことが分かった。特にイナワラとコメヌカの除去能が優れていた。(最大除去量80mg/g)また炭化物中のカリウム含有量がカドミウム除去能と相関関係にあることを見出した。さらにナトリウムの依存性を確認するためカドミウム除去能が低いリンゴ枝に、塩化ナトリウムを添加した炭化物に対して同様の浄化処理を行ったところ、大きく改善できることが分かった。これは海水に浸漬した木質系バイオマスの有効利用法としても期待できる。以上のようにバイオマスには含有する成分や構造等の原料特性に応じた利用法を選択することが重要であり、簡単な処理によって高機能性材料への変換も可能となることが示唆された。

1. The purpose of this paper is to explore the diversity of the components and the necessity of resource utilization. The characteristics of raw materials should be taken into account in the selection of optimum utilization methods. This is the first step in the development of carbon and heavy metal materials. The purpose of this study is to investigate the relationship between the chemical properties of the raw materials and the carbonized materials. 2. Method of preparation: The sample is carbonized at 400℃ and 800℃ for 1 time. Constituent analysis method The physical properties of the carbon are determined by the method of chemical analysis of carbon compounds (particle size 20~100μm) in aqueous solution. A colorimetric method is used to determine the content of the sample. Other, pore distribution, XRD, dimensional analysis, elemental analysis, etc. 3. The results of this study are used to analyze the characteristics of five kinds of carbonized compounds. Special attention should be paid to the elimination of energy. (Maximum removal 80mg/g) The content of carbon in the carbon is determined by the correlation between the removal energy and the content of carbon. To identify the dependency of the system, remove the energy, add the carbon, and modify the system. The wood system is immersed in seawater, and its utilization method is expected. The above mentioned raw material characteristics such as composition, structure, etc. are important for the selection of high functional materials.