コメヌカ炭化物によるカドミウムイオン除去メカニズムの検討

米糠电石去除镉离子机理研究

基本信息

批准号：
25922013
负责人：
藤井隆夫
金额：
$ 0.19万
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25922013/
关键词：
バイオマス炭化物吸着

项目摘要

研究の目的脂質や蛋白およびミネラル等を豊富に含有するコメヌカの炭化物が、カドミウムイオンの除去能を有していることから、基礎的な物性や吸着特性を検討し、メカニズムを明らかにすることとした。また特異的な吸着への応用も含めて検討することを目的とした。実験方法コメヌカは市販の国産米を精米して得られたものを実験材料とした。窒素気流中で各炭化温度(400～1000℃)まで昇温させ1時間保持した炭化物を粉砕して実験に用いた。炭化物の物性評価は元素分析、灰分ミネラル分析、細孔構造等の基本物性をそれぞれCHN分析計、イオンクロマト法、メタノール吸着法で評価した。また表面の疎水性は接触角測定装置を、放射性セシウムはNaI (T1)検出器を用いた。炭化物の吸着特性は25℃一定で回分吸着を行い、平衡関係および速度の測定を行った。成果各温度で炭化処理したコメヌカ炭化物の表面疎水性を接触角で評価した結果、400℃～700℃までは高疎水性を示し800℃を境に温度が上昇するほど親水性へ変化することが分かった。この理由として、コメヌカに含まれる蛋白質と炭水化物の結合により疎水性物質が生成したと考えられる。そしてより高温側ではその疎水性物質が徐々に分解されるために親水性へと変化したものと思われる。コメヌカ炭化物によるカドミウムイオンの吸着速度を測定した結果、800℃炭化物の場合は平衡に達するまで約1週間を要するのに対して、より高温な炭化物では平衡時間が大幅に短縮され、表面の親水性への変化が影響していると思われる。またカドミウムイオンの減少に伴ってカリウムイオンが量論的に溶出することが確認されたことからイオン交換と考えられる。さらに放射性セシウムを含む水溶液に対してプルシアンブルー粒子の1/50程度の吸着能を示すことを確認した。また最適な温度で作製した炭化物は1%エタノール水溶液から吸着により88%まで濃縮することか碓認された。

该研究的目的是因为富含脂质，蛋白质，矿物质等的水稻麸皮具有去除镉离子的能力，研究了基本的物理特性和吸附性能，并阐明了机制。其目的还旨在调查特定吸附的应用。实验方法米麸是通过将市售的家用大米作为实验材料而获得。将碳化物加热到每个碳化温度（400-1000°C）并在氮气流中加热并持续1小时的碳化物被压碎并在实验中使用。分别使用CHN分析仪，离子色谱法和甲醇吸附方法评估了碳化物的物理特性，例如基本特性，例如元素分析，灰矿物分析和孔结构。此外，将接触角度测量装置用于表面的疏水性，并将NAI（T1）检测器用于放射性剖宫产。在恒定的25°C下进行碳化物吸附特性，并测量平衡关系和速度。由于评估了在每个温度下碳化碳纤维的表面疏水性的结果，因此发现温度从400°C高度疏水到700°C，温度从800°C到800°C升高至800°C，以变化为水生活性。这样做的原因是疏水物质是通过含有碳水化合物的稻乳液中蛋白质的结合而产生的。据信，疏水物质逐渐在较高的温度侧分解，疏水物质已变为亲水性。测量了米麸碳化物的镉离子的吸附速率，发现在800°C的碳化物的情况下，达到平衡大约需要一周的时间，而在较高温度下的碳化物均达到平衡，平衡时间显着缩短，并且表面的水平变化很可能是有效的。此外，已经证实，钾离子液化液含有镉离子的降低，因此被认为是离子交换。此外，已经证明，大约1/50的普鲁士蓝色颗粒的吸附能力被证明被证明应用于含有放射性剖宫产的水溶液。此外，已经证实，在最佳温度下制备的碳化物通过从1％水性乙醇溶液吸附而浓缩至88％。