ヘテロ元素で表面修飾した炭素物質による燃焼排ガス中の水銀蒸気の除去
ヘテロ元素で表面修飾した炭素物質による燃焼排ガス中の水銀蒸気の除去
批准号:
17651037
负责人:
大塚 康夫
金额:
$2.18万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份:
2005
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2005 至 2006
中文摘要
石炭や都市ごみの燃焼排ガス中に含まれるppbレベルの単体水銀(Hg)は、2価水銀を経て最終的には食物連鎖により有機水銀として蓄積され、人体に悪影響を及ぼすことが懸念されているので、本研究では、燃焼排ガス中のHg蒸気を化学的に安定な化合物として固定化するための原理の構築を目指した。塩素がHgと強い相互作用を持つことに着目し、高表面積の炭素物質表面に化学的に安定な有機塩素構造を創製できれば、この塩素とHgの反応によりHgCl_2として固定化できるものと期待された。そこで、まず、純粋な炭素物質を作成するため、市販のフェノール樹脂(粒径0.3〜0.4mm)を高純度He中950℃で炭素化後、He希釈のO_2気流中500℃で賦活処理を施すことにより、表面積が1100m^2/gと大きく不純物を全く含まないホームメード活性炭(hmACと略)を調製した。次に、hmAC表面に塩素をドープするため、100ppm HCl/N_2中500℃で加熱したところ、HClは炭素と容易に反応し、塩素ドープ量は昇温脱離法で求めた炭素活性サイト数とともに直線的に増加することを見出した。また、このCl-hmACをX線光電子分光法で詳細に解析した結果、有機塩素の存在が明らかとなり、炭素表面を有機塩素で修飾できる方法の開発に成功した。さらに、岡山大学の協力のもとで、Hg蒸気を含む石炭燃焼排ガスの模擬ガス(Hg,4.9ppb ; CO_2,10%; O_2,5%; SO_2,490ppm ; H_2O,15%; N_2,バランスガス)を80℃に保持したCl-hmAC表面に流通したところ、Hg蒸気を捕集できることが判明した。Hg除去能の飛躍的向上を目指して、Cl-hmAC作成条件の最適化を図ることが今後の課題である。
英文摘要
石炭や都市ごみの燃焼排ガス中に含まれるppbレベルの単体水銀(Hg)は、2価水銀を経て最終的には食物連鎖により有機水銀として蓄積され、人体に悪影響を及ぼすことが懸念されているので、本研究では、燃焼排ガス中のHg蒸気を化学的に安定な化合物として固定化するための原理の構築を目指した。塩素がHgと強い相互作用を持つことに着目し、高表面積の炭素物質表面に化学的に安定な有機塩素構造を創製できれば、この塩素とHgの反応によりHgCl_2として固定化できるものと期待された。そこで、まず、純粋な炭素物質を作成するため、市販のフェノール樹脂(粒径0.3〜0.4mm)を高純度He中950℃で炭素化後、He希釈のO_2気流中500℃で賦活処理を施すことにより、表面積が1100m^2/gと大きく不純物を全く含まないホームメード活性炭(hmACと略)を調製した。次に、hmAC表面に塩素をドープするため、100ppm HCl/N_2中500℃で加熱したところ、HClは炭素と容易に反応し、塩素ドープ量は昇温脱離法で求めた炭素活性サイト数とともに直線的に増加することを見出した。また、このCl-hmACをX線光電子分光法で詳細に解析した結果、有機塩素の存在が明らかとなり、炭素表面を有機塩素で修飾できる方法の開発に成功した。さらに、岡山大学の協力のもとで、Hg蒸気を含む石炭燃焼排ガスの模擬ガス(Hg,4.9ppb ; CO_2,10%; O_2,5%; SO_2,490ppm ; H_2O,15%; N_2,バランスガス)を80℃に保持したCl-hmAC表面に流通したところ、Hg蒸気を捕集できることが判明した。Hg除去能の飛躍的向上を目指して、Cl-hmAC作成条件の最適化を図ることが今後の課題である。
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专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
炭素のミクロ構造解析に基づいたダイオキシンの低温再合成の機構解明と抑制法
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批准号:14658166
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.18万
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财政年份:2002
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
石炭燃焼前の窒素と硫黄の同時除去に関する研究
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批准号:98F00425
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$0.96万
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财政年份:1999
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
廃棄物焼却過程におけるダイオキシンのDe Novo合成の機構解明と制御
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批准号:11878098
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.34万
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财政年份:1999
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
メソポーラス触媒を用いる重質タールの多環芳香族炭化水素への選択的分解
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批准号:09875192
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.34万
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财政年份:1997
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
メソポーラススペースを利用する重質タール選択的in situ分解
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批准号:08650903
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1996
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
高分子金属錯体からの高分散金属超微粒子の合成と環境浄化機能に関する研究
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批准号:05650775
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1993
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
金属超微粒子触媒上での重質タールのin situ脱窒素分解
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批准号:04805080
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$0.77万
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财政年份:1992
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
溶融複合酸化物によるメタンの酸化的変換
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批准号:02650573
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$0.7万
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财政年份:1990
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
石炭のガス化過程における石炭構造の変化とその反応性
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批准号:56750574
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.51万
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财政年份:1981
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负责人:大塚 康夫
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依托单位:
海外基金