Removal of Cesium in Soil Solution by Zeolite Produced from Fly Ash

当該年度は，土壌からのセシウム (Cs)分離に関する基礎実験を継続するとともに，主として水溶液中からのセシウム吸着に関する最適条件の探索をゼオライトをベースに作成した吸着剤を用いて行った。ゼオライトとアルギン酸ナトリウムを含んだ溶液を塩化カルシウム溶液に滴下し，ゲル状のアルギン酸-ゼオライトハイブリッド材料を作製した。ゼオライトおよびアルギン酸-ゼオライトはXRD, SEM，TG-DTA，XPSを行うことで特性評価を行った。その後，ゼオライト及びアルギン酸ゼオライトを用いてバッチ法によりCs吸着における最適条件を決定した。その際，振とう時間，溶液温度，溶液pHを変化させた。決定した最適条件をもとに吸着等温線をLangmuir model, Freundlich modelを用いて作成し，吸着モデルの検討を行った。また，吸着剤のCs選択性の知見を得るため他のアルカリ金属を共存させた吸着阻害実験を行った。なお，吸着実験後の溶液中のCs濃度は原子吸光分光光度計を用いて定量した。ゼオライト，アルギン酸-ゼオライトのいずれの吸着剤においてもLangmuir型及びFreundlich型の吸着等温線に高い相関を示した。Langmuir型モデルに基づいて算出した最大吸着量は，ゼオライトが163.9mg/g，アルギン酸-ゼオライトが74.63mg/gであった。速度論解析の結果から，ゼオライトによるCsの吸着は，表面でCsと接着した後，元素が内部へ移動する吸着が支配的であると考えられる。アルギン酸-ゼオライトにおける吸着は，擬二次における内部拡散的吸着のみならず，吸着剤との接触時に構造中の空孔へ補完されることによって起こる吸着も行われていると考えられる。

当該年度は，土壌からのセシウム (Cs)分離に関する基礎実験を継続するとともに，主として水溶液中からのセシウム吸着に関する最適条件の探索をゼオライトをベースに作成した吸着剤を用いて行った。ゼオライトとアルギン酸ナトリウムを含んだ溶液を塩化カルシウム溶液に滴下し，ゲル状のアルギン酸-ゼオライトハイブリッド材料を作製した。ゼオライトおよびアルギン酸-ゼオライトはXRD, SEM，TG-DTA，XPSを行うことで特性評価を行った。その後，ゼオライト及びアルギン酸ゼオライトを用いてバッチ法によりCs吸着における最適条件を決定した。その際，振とう時間，溶液温度，溶液pHを変化させた。決定した最適条件をもとに吸着等温線をLangmuir model, Freundlich modelを用いて作成し，吸着モデルの検討を行った。また，吸着剤のCs選択性の知見を得るため他のアルカリ金属を共存させた吸着阻害実験を行った。なお，吸着実験後の溶液中のCs濃度は原子吸光分光光度計を用いて定量した。ゼオライト，アルギン酸-ゼオライトのいずれの吸着剤においてもLangmuir型及びFreundlich型の吸着等温線に高い相関を示した。Langmuir型モデルに基づいて算出した最大吸着量は，ゼオライトが163.9mg/g，アルギン酸-ゼオライトが74.63mg/gであった。速度論解析の結果から，ゼオライトによるCsの吸着は，表面でCsと接着した後，元素が内部へ移動する吸着が支配的であると考えられる。アルギン酸-ゼオライトにおける吸着は，擬二次における内部拡散的吸着のみならず，吸着剤との接触時に構造中の空孔へ補完されることによって起こる吸着も行われていると考えられる。