難除去性重金属イオン回収のための光触媒-吸着剤ハイブリッド

用于回收难以去除的重金属离子的光催化剂-吸附剂混合物

• 批准号: 17029054
• 负责人: 大木 章
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kagoshima University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029054/
• 关键词: 光触媒; 酸化チタン; 活性アルミナ; ハイブリッド; 難除去性; ヒ素; セレン

1.吸着剤(活性アルミナ)表面に光触媒サイト(TiO_2)をもつハイブリッド吸着剤(HYD)を調製した。種々の調製条件を模索し、最適条件を見いだした。活性アルミナをそのまま用いてAs(III)の回分式吸着処理を行った場合は、除去率は30%程度であったが、光照射下でHYDを用いると、ほぼ100%の吸着・除去が達成できた。これは、As(III)が光触媒反応によって、吸着性の高いAs(V)に酸化され、効果的に吸着されたためである。2.固液分離等のハンドリングを考慮すると、水処理にはカラム等の連続処理装置を用いる必要がある。HYBを充填したらせん型カラムを用いて連続処理装置を組み立て、As(III)溶液の処理を試みた。光照射の有無により吸着容量が大きく異なったので、カラム法においても光酸化-吸着機構により、効果的なAs(III)除去が可能であることがわかった。3.Se(VI)の吸着・除去については、まず光触媒(TiO_2)と還元剤(ギ酸)を用いて、光照射下で回分式反応を行った。5h後には水相中のセレン濃度はほぼ0となり、器壁にSe(0)が析出した。ここに活性アルミナを添加しても結果はほとんど変わらなかったが、TiO_2のかわりにHYDを用いると器壁への吸着はほとんど起こらずに、HYD上にSe(0)が析出した。当初は、Se(VI)をSe(IV)へ還元し、HYD上へ可逆的に吸着することを目論んだが、還元反応がSe(IV)で止まらずにSe(0)まで進んだ。しかしながら、HYDを用いることで、セレンの回収性は向上することがわかった。この系をカラム等の連続処理装置へ応用するためには、Se(IV)で還元を止める必要があり、今後検討する。4.ソルボサーマル法により調製したTiO2は、通常のものに比べてAs(III)の光酸化能力が向上することを見いだした。

1. Sorbent (active) surface photocatalyst (TiO_2) can be modified by adsorption agent (HYD). The modulation conditions of the species are modeled and the optimum conditions are found in the middle. The activity of As(III) is reduced by adsorption treatment, and the removal rate is 30%. Under light irradiation, the adsorption and removal rate is 100%. As(III) is a photocatalyst with high catalytic activity and high adsorption activity. As(V) is a photocatalyst with high catalytic activity and high adsorption activity. 2. It is necessary to consider the use of solid-liquid separation equipment, water treatment equipment, etc. HYB filling system is used in the treatment of As(III) solution. The adsorption capacity of light irradiation is different from that of light irradiation. 3. Se (VI) adsorption, removal, photo-catalyst (TiO_2), photo-catalyst (H_2SO_4) and photo-reaction under light irradiation. After 5h, Se concentration in aqueous phase decreased from 0 to 0 and Se(0) precipitated on the wall. The results of this activity are as follows: Se(0) is precipitated on the surface of HYD. Se(VI) Se(IV) Se(IV) Se ( The answer to this question is: This is a system of continuous processing devices that are required for future research. 4. The optical properties of TiO2 and TiO2 are usually higher than those of As(III).