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Zirconium(IV) loaded bifunctional fiber containing both phosphonate and sulfonate as arsenate adsorbent

ヒ酸イオンの吸着材としてのジルコニウム(IV)を担持したホスホン酸イオンとスルホン酸イオンを交換基とする二官能性繊維

Awual, Md. R.*; 城 昭典*; 玉田 正男; 片貝 秋雄

Awual, Md. R.*; Jo, Akinori*; Tamada, Masao; Katakai, Akio

ホスホン酸イオンとスルホン酸イオンの双方を交換基として有する二官能性陽イオン交換繊維にZr(IV)を担持して繊維状ヒ酸イオン吸着剤を調製した。この二官能性陽イオン交換繊維は前駆体繊維へホスホン酸基とスルホン酸基を導入して合成した。前駆体繊維はポリエチレン被覆ポリプロピレン繊維へクロロメチルスチレンとスチレンを共グラフト重合して得た。Zr(IV)を担持した繊維のヒ酸イオン吸着剤としての性能はカラム法によって評価した。Zr(IV)担持繊維を充填したカラムは0.016mM(1.2mg of As/dm$$^{-3}$$)のヒ酸イオンを含む酸性溶液を流速200h$$^{-1}$$で通液した場合でもヒ酸イオンを除去できた。塩化物イオン,硝酸イオン並びに硫酸イオンのナトリウム塩はヒ酸イオンの吸着を妨害しないのみならず、ヒ酸イオンの吸着を10%程促進した。吸着されたヒ酸イオンは水酸化ナトリウムによって定量的に溶離された。

Fibrous arsenate adsorbent was prepared by loading Zr(IV) onto a bifunctional cation exchange fiber containing both phosphonate and sulfonate. This bifuctional cation exchange fiber was prepared by phosphorylation and sulfonation of the precursory fiber, which was obtained by co-graft polymerization of chloromethylstyrene and styrene onto polyethylene coated polypropylene fiber. Performances of the Zr(IV) loaded fiber as arsenate adsorbent was studied in columnar mode. The column packed with Zr(IV) loaded fiber removed arsenate from a weakly acidic pH solution containing 0.016 mM arsenate (1.2 mg of As dm$$^{-3}$$) even at a flow rate of 200 h$$^{-1}$$ in space velocity. Sodium salts of chloride, nitrate and sulfate did not interfere with uptake of arsenate but they slightly enhanced arsenate uptake. Adsorbed arsenate was quantitatively eluted with aqueous sodium hydroxide, and then the column was able to be regenerated by contact with dilute sulfuric acid for the next arsenate adsorption operation.

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