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環境保全のための構造敏感性多孔性物質の設計

用于环境保护的结构敏感多孔材料的设计

基本信息

批准号：
05278226
负责人：
堤和男
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、環境破壊の要因である化学的物質を気圏・水圏併せて除去する新しい物質の開発を目指すものである。物質としては分子の径のオーダーであるナノメータ細孔を有するゼオライトおよび活性炭素繊維を用い、その表面を種々の手法で修飾して選択反応性・選択吸着性をもたせるものである。本年度は、疎水性ゼオライトの調製、および水中からのトリハロメタンの吸着・除去特性を調べるためクロロホルムの吸着除去へのその応用、を行った。ゼオライトは骨格内に負に帯電しているAl原子の存在により強い電場を有し親水性となっているため、水分存在下では有機物の吸着性が発現しない。本研究では、親水性の原因となるAl原子を四塩化珪素処理によるSi置換反応で骨格から除いて、疎水性とした。ホージャサイト(Si/Al=2.7)を出発原料に酸処理との併用で、骨格内Alの約98%までが除去・置換され、そのSi/Al比は最高で172であった。調製したゼオライトの水への浸漬熱から、Si/Al比が10以上になると疎水性になることが示唆される。各ゼオライトへの水中からのクロロホルムの吸着等温線を測定すると、Si/Al比の小さいゼオライトへの吸着は殆ど起こらない。Si含量が増加し疎水化されると吸着能が発現する。飽和吸着量はSi/Al比が10以上になると激増し、30以上で一定になりその値はゼオライトの細孔容積に等しい。すなわち、ゼオライトの細孔空間はクロロホルムのみで充填される。以上の結果から、ホージャサイト型ゼオライトの骨格AlをSiに置換することにより疎水性になり、水の存在下でもクロロホルムを優先的に吸着するようになる。また、その飽和吸着量はゼオライトの細孔空間を完全に充填する量である。シリコン含量の高いゼオライトは、耐酸・耐熱性にも優れ吸着剤の再生という点でも有利である。

This study is aimed at the development of new chemical substances in the environment. The diameter of the molecule is different from that of the active carbon. The surface of the active carbon is different from that of the active carbon. The active carbon is different from that of the active carbon. This year, we will continue to improve the adsorption and removal characteristics of water and wastewater. In the presence of Al atoms, strong electric fields, hydrophilicity, and moisture, adsorption of organic matter occurs. In this study, the reasons for the hydrophilicity are: Al atoms are replaced by Si atoms, and the structure is replaced by Si atoms. The ratio of Si/Al is 172, and 98% of Al in the cell is removed and replaced. When the Si/Al ratio is more than 10, the immersion heat of the water is reduced. Determination of adsorption isotherms for various types of water, Si/Al ratio and adsorption isotherms Si content increases, hydration occurs, and adsorption energy occurs. Saturated adsorption capacity is increased if Si/Al ratio is more than 10, increased if Si/Al ratio is more than 30, increased if Si/Al ratio is more than 10, increased if Si/Al ratio is more than 30, increased if Si/Al ratio is more than 10, increased if Si/Al ratio is more than 30, increased if Si/Al ratio is more than 30, increased if Si/Al ratio is more than 10, increased if Si/Al ratio is more than 30, increased if Si/Al The pore space is filled with water. The above results show that the substitution of Al and Si in the structure of the crystal is preferred in the presence of water. The saturation adsorption capacity is not enough to completely fill the pore space. High temperature, acid and heat resistance