イオン交換樹脂を原料とした含硫黄活性炭の水溶中金属の吸着特性評価

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賦活温度, イオン交換樹脂重量当たりの水酸化ナトリウム重量(以下, 水酸化ナトリウム比と呼ぶ)を変化させて活性炭を製造した結果, 比表面積は賦活温度の上昇により大きくなり, また水酸化ナトリウム比の増加により最大値を示した. 本条件では最大で624㎡/gの比表面積をもつ活性炭が製造できた.活性炭の細孔構造を調べるため77Kでの窒素吸着等温線を測定した結果, 水酸化ナトリウム比の増加により比表面積が大きくなるほど, 相対圧0.4以上での窒素吸着量が多くなることから, 活性炭の細孔構造は比表面積の増加によりメソ細孔が発達することがわかった. 活性炭を蛍光X線にて分析した結果, 硫黄のピークが検出された. 以上の結果より, イオン交換樹脂からメソ孔の含硫黄活性炭を製造できることがわかった.製造した活性炭を100ppmのPb^<2+>とCd^<2+>水溶液に20時間浸し, 水溶液中に残存Pb^<2+>とCd^<2+>の量をICPにて分析した. 本研究で得た最も高い比表面積のメソ孔性の含硫黄イオン交換樹脂活性炭へのPb^<2+>吸着量は4.0㎍/㎡, Cd^<2+>吸着量は1.6μg/㎡であった.一方, 比較として市販の活性炭素(和光純薬製, 特級, 方法 : 塩化亜鉛賦活, 原料 : おがくず等)を使用した. 細孔構造を調べた結果, メソ孔性であり, 本研究で得た活性炭よりもメソ孔容量が大きい. 活性炭素を使用した場合のPb^<2+>吸着量は9.2㎍/㎡, Cd^<2+>吸着量は3.15㎍/㎡であった.本研究で得た活性炭のPb^<2+>吸着量は活性炭素の7分の3, Cd^<2+>吸着量は市販活性炭の2分の1であった.