高機能化鉄粉による有害有機塩素化合物の分解

点击翻译按钮获取中文摘要

トリクロロエチレン(TCE)などの有害有機塩素化合物による汚染が深刻となっているが、その処理対策はいまだ決定的なものが開発されていない。鉄粉によるTCEの分解反応は、擬一次反応で進行し、エチレンにまで分解することが知られているが、その反応速度は小さいものである。本研究では、鉄粉の表面改質を行うことにより、より分解速度の大きな高機能化鉄粉を作成するとともに、作成した鉄粉による分解性を評価検討することを目的とする。本年度においては、昨年度に鉄粉の改質した鉄粉による各種有害有機塩素化合物の分解試験を行った。有害有機塩素化合物として、TCE、およびTCEの分解生成物でもあるジクロロエチレン異性体3種について検討した。この高機能化鉄粉では、TCEの分解速度は通常の鉄粉の場合と比べ4倍に向上した。また、ジクロロエチレン(DCE)類においても、分解反応速度は大きく向上した。このとき、分解生成物として、実験開始後、速やかにエチレンの濃度が増加し、アセチレンはほとんど検出されなかった。このことは、高機能化鉄粉を使用することにより、TCEをより速やかに、かつより安全な物質へと分解可能であることを示している。分解速度が向上する理由として、鉄粉表面に銅があることによって、鉄の溶解が進行しやすくなるとともに、電子の移動が活発に行われ、その結果として有機塩素化合物の分解速度が向上するものと推測される。一方、各種有機塩素系化合物に対し鉄粉を用いた分解試験を行ったところ、1.1.1-トリクロロエタン、ジクロロメタンの分解も確認された。それらの分解速度はTCEの分解速度に比べ、1.1.1-トリクロロエタンで10倍、ジクロメタンで1/100倍であった。