石炭灰を原料とするゼオライトを用いた高性能水質浄化材の開発

粉煤灰沸石高性能净水材料的开发

• 批准号: 15760618
• 负责人: 村山 憲弘
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760618/
• 关键词: 石炭灰; フライアッシュ; ゼオライト; 陽イオン交換; 水質浄化; 富栄養化; 同時除去; リサイクル

石炭灰を原料としてNa-P型ゼオライト(以下、Na-P)を水熱合成し、得られたゼオライトの2価陽イオンに対する陽イオン交換特性について検討を行った。290meq/100gの陽イオン交換容量を持っNa-Pを用いて2価陽イオンのイオン交換を行った結果、Pb^<2+>+をイオン交換させたときが最もイオン交換量が高かった。平衡時のPb^<2+>のイオン交換量は260meq/100gを示しており、優れたPb^<2+>に対する除去剤としての利用が考えられる。Mg^<2+>はNa-Pにほとんどイオン交換が行われず、平衡時のイオン交換量は17meq/100gであった。Na-Pに対する2価の陽イオン交換では、Pb(全部)^<2+>>Ba^<2+>>Cu^<2+>>Cd^<2+>>Zn^<2+>>Ca^<2+>>Co^<2+>>Ni^<2+>>Mg^<2+>の順に陽イオンの交換量が高かった。Na-Pに対するイオン交換序列は、Ca^<2+>を除いてストークスの水和イオン半径の順に概ね一致していることがわかった。大きい水和イオン半径を持つ陽イオンはゼオライトへの陽イオン交換量が小さく、小さい水和イオン半径を持つ陽イオンはゼオライトへの陽イオン交換量が大きい傾向が見られた。Na-Pを用いて温度を変化させてMg^<2+>のイオン交換を行った結果、Mg^<2+>のイオン交換の場合、25℃では34meq/100gのイオン交換量を示した。40℃、60℃および80℃ではイオン交換量はそれぞれ70meq/100g、143meq/100gおよび183meq/100gに増加した。25℃および80℃でのイオン交換量を比較すると、約6倍もの交換量の増加が見られた。温度の上昇に伴い、Mg^<2+>のイオン交換量が顕著に増加することがわかった。これは、温度の上昇に伴って、Mg2+の水和状態が変化することが一因であると考えられる。

Hydrothermal synthesis of carbon ash raw materials and Na-P type catalysts (hereinafter referred to as Na-P) is carried out in order to obtain the optimum conditions for the exchange of carbon dioxide. The exchange capacity of 290meq/100g is maintained. The exchange capacity of Pb^+ is maintained. The exchange capacity of Pb^<2+> at equilibrium is 260meq/100g, and the optimum Pb^<2+> is 260meq/100g. Mg^<2+> Na-P Na-P exchange rate of 2+ ions is higher than Pb(total)^<2+>Ba^<2+>Cu^<2+>Cd^<2+>Zn^<2+>Ca^<2+>Co^<2+>Ni^<2+>Mg^<2+>. Na-P exchange sequence is consistent with Ca^<2+>. The exchange volume of large water and small water and small water radius is small, and the exchange volume of large water and small water radius is large. Na-P is used in the temperature change of Mg^<2+> and the exchange rate of Mg^<2+> is 34meq/100g. At 40℃, 60℃ and 80℃, the exchange rate increased from 70meq/100g to 143meq/100g. The exchange capacity between 25℃ and 80℃ increased by about 6 times. The temperature rise is accompanied by an increase in Mg^<2+> and heat exchange. The temperature rise is accompanied by the change of Mg2 + and water state.

项目成果

Synthesis and Physical Properties of Zeolite from Coal Ash and its Application for Environmental Protection

粉煤灰沸石的合成、物理性能及其环保应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of ISIEM 2004
• 作者: J.SHIBATA;N.MURAYAMA et al.
• 通讯作者: N.MURAYAMA et al.

N.Murayama, J.Shibata et al.: "Reaction, Mechanism and Application of Various Zeolite Syntheses from Coal Fly Ash"Materials Transactions. 44,12. 2745-2480 (2003)

N.Murayama、J.Shibata 等人：“从煤粉煤灰中合成各种沸石的反应、机理和应用”材料交易。

Hydrothermal Synthesis of Potassium-Type Zeolite from Coal Fly Ash and Evaluation of its Physical Property

粉煤灰水热合成钾型沸石及其物性评价

• 发表时间: 2005
• 期刊: Technology Reports of Kansai University 47(印刷中)
• 作者: T.TAKAHASHI;N.MURAYAMA et al.
• 通讯作者: N.MURAYAMA et al.