広域環境浄化に役立つ大型多孔質吸着材料作製のための基礎技術

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環境中に投入して使用する新たなスタイルの多孔質吸着材料を作製するため，電気泳動堆積（EPD）法による天然ゼオライト堆積・固定化膜の金属基材上での作製において，従来のメタカオリンに加えて，メタカオリンの原料となる未焼成のカオリン鉱物の添加効果について検討を行った。秋田県産天然ゼオライト（クリノプチロライト）粉末と，産地が異なる4種類のカオリン原料から作製したメタカオリンおよび原料カオリン粉末を用いてエタノール分散液を作製し，これを用いたEPD法により金属（ステンレス鋼）メッシュ基板上に天然ゼオライト堆積膜を作製，ケイ酸ナトリウムを用いた化学的手法による固定化や，イオン吸着特性の比較を試みた。その結果，全体の傾向としてメタカオリンよりカオリンの方がEPDの堆積速度が高く，また堆積および固定化後の膜の耐久性についても，多くの場合カオリンの方が上回っていた。電気泳動堆積速度が大きいのは，メタカオリンよりカオリンの方が大きいゼータ電位（電気泳動速度に対応）を示すことが原因と考えられた。また，カオリン原料の方が基板に対する付着性が高いと予想されることも一因と予想された。しかしながら，耐剥離性試験後の膜の在留率はほとんどが80%を下回り，カオリンを用いても目立った向上は見られなかった。また，いずれの試料においてもPb2+イオンに対する十分な吸着特性を示した。以上，異なるカオリン系添加物を使った天然ゼオライト堆積膜の作製において，メタカオリンだけでなくカオリン鉱物の効果が示されたことは興味深いものである。特に，固定化後の耐剥離性に対するカオリン鉱物の有効性に関しては，従来の予想に反する結果であった。ただし，その効果が，カオリン鉱物のどの様な性質に起因しているかは未解明であるため，今後の更なる検討と，より耐剥離性を高めるための抜本的な手法の改善について考慮していく必要があると考えられる。