重金属イオン交換体・ハイドロキシアパタイトの高温用薄膜の作製及び特性

ドクタ-ブレ-ド法を用いてハイドロキシアパタイトの重金属イオン交換体としての実用化を目指した薄膜及び厚膜の作製、特性を調べ以下の知見を得た。1)ハイドロキシアパタイトの合成;ゾル-ゲル法を用い、アルギン酸ナトリウムとピロリン酸ナトリウムの重量比3の均一混合水溶液(ゾル)を出発原料として、酢酸カルシウムと塩化カルシウムの溶液中でNa^<1+>とCa^<2+>を置換後900〜1300℃で焼結するとハイドロキシアパタイトが生成する。しかも高い温度で焼成するほど完全なハイドロキシアパタイトがて得られることがわかった。2)膜作製;膜厚をコントロ-ルする為、ゾルの濃度、粘性を測定吟味しドクタ-ブレ-ド法による膜作製の速度の最適条件を確立した。続いて、膜の乾燥条件、焼成条件、即ち昇温速度(1℃/min)、最適温度を求めた。3)膜の特性解析;2)で作製した厚膜は5%水溶液が適していてNa^<1+>とCa^<2+>の置換は膜の両側から同時に行うと乾燥時の歪みが小さくなりハンドリング可能な膜強度が得られることがわかった。また、薄膜では1%水溶液で複数回コ-ティングするのが適していた。これらの膜の重金属イオン(Pbイオン)とのイオン交換性を調べ、いずれも良好な交換特性を示す結果を得た。特に、高温(1300℃)で焼成したものほど強酸性(pH2)領域でも本体膜は崩壊せず、Ca^<2+>とPb^<2+>が〜80%イオン交換し、イオン交換膜として十分に作用することがわかった。

ドクタ-ブレ-ド法を用いてハイドロキシアパタイトの重金属イオン交換体としての実用化を目指した薄膜及び厚膜の作製、特性を調べ以下の知見を得た。1)ハイドロキシアパタイトの合成;ゾル-ゲル法を用い、アルギン酸ナトリウムとピロリン酸ナトリウムの重量比3の均一混合水溶液(ゾル)を出発原料として、酢酸カルシウムと塩化カルシウムの溶液中でNa^<1+>とCa^<2+>を置換後900〜1300℃で焼結するとハイドロキシアパタイトが生成する。しかも高い温度で焼成するほど完全なハイドロキシアパタイトがて得られることがわかった。2)膜作製;膜厚をコントロ-ルする為、ゾルの濃度、粘性を測定吟味しドクタ-ブレ-ド法による膜作製の速度の最適条件を確立した。続いて、膜の乾燥条件、焼成条件、即ち昇温速度(1℃/min)、最適温度を求めた。3)膜の特性解析;2)で作製した厚膜は5%水溶液が適していてNa^<1+>とCa^<2+>の置換は膜の両側から同時に行うと乾燥時の歪みが小さくなりハンドリング可能な膜強度が得られることがわかった。また、薄膜では1%水溶液で複数回コ-ティングするのが適していた。これらの膜の重金属イオン(Pbイオン)とのイオン交換性を調べ、いずれも良好な交換特性を示す結果を得た。特に、高温(1300℃)で焼成したものほど強酸性(pH2)領域でも本体膜は崩壊せず、Ca^<2+>とPb^<2+>が〜80%イオン交換し、イオン交換膜として十分に作用することがわかった。