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環境材料として機能化した層状複水酸化物ナノシートの設計

功能化层状双氢氧化物纳米片环保材料的设计

基本信息

批准号：
15F15380
负责人：
笹木圭子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

水環境での有害な陰イオンを除去する目的で、保持時間が長く効率よく機能するイオン交換体の合成を目指し、ナノシート型層状複水酸化物の合成方法（ディラミネーション）、キャラクタリゼーション、性能評価、およびナノシートという特性を生かした機能付与をおこなった。１）Mg-Al型および Zn-Al型層状複水酸化物ナノシートをボトムアップ法で行い、合成したMg-Al型および Zn-Al型層状複水酸化物ナノシートをAFM, PXRD, FT-IR, TEM, Uv-Vis, 27Al-NMRにより特性化した。層状複水酸化物ナノシートの生成機構に関する情報としてEXAFS測定を行い、解析した。２）Mg-Al型層状複水酸化物ナノシートでは、アルギン酸ビーズ化により集積体とし、カラム式連続試験によってヒ酸イオンの吸着除去試験をおこない、集積体としてハンドリング性を向上させるとともに、ヒ酸除去効果も維持されることを実証した。３)アミノ酸アンカーとした層状複水酸化物ナノシートの用途として、重金属イオンの除去をおこなった。吸着容量、選択性、pHの影響などを検討した。重金属イオン除去のメカニズムをさまざまな分析方法を総合して検討した。４）層状複水酸化物ナノシートを用いて、電荷が１価で静電的に吸着しにくいハロゲンイオンおよびオキソハロゲンイオンの吸着効率を調べた。５）ナノシート型層状複水酸化物によるクロム酸イオンの吸着、それに続く還元、析出の機構をとりこみ機構を EXAFS や XPSによりおこなった。

The invention relates to a method for synthesizing an exchange-type layered complex acid compound, which comprises the following steps of: removing harmful anions from an aqueous environment; maintaining the exchange function for a long time; and evaluating the properties of the exchange-type complex acid compound. 1) Mg-Al type and Zn-Al type layered complex hydrates are characterized by AFM, PXRD, FT-IR, TEM, Uv-Vis, 27Al-NMR. Information on the formation mechanism of layered complex acids and their analysis by EXAFS 2) Mg-Al type layered complex acidizing agent is characterized in that the adsorption and removal test of Mg-Al layered complex acidizing agent is carried out in the aggregate, the adsorption and removal test of Mg-Al layered complex acidizing agent is carried out in the aggregate, and the adsorption and removal test of Mg-Al layered complex acidizing agent is carried out in the aggregate. 3) The use of layered complex acids for the removal of heavy metals Sorption capacity, selectivity, pH effects are discussed. The analysis method of heavy metal removal was synthesized. 4) The adsorption efficiency of layered complex acid compounds is adjusted by the use of chemical and electrostatic charges. 5) The adsorption, reduction and precipitation mechanism of layered complex acidizing compounds are discussed in detail.