Selective adsorption of trivalent actinides to carbon materials from acid solutions

3価アクチノイドの酸性溶液から炭素材料への選択的吸着

有阪 真 ; 渡邉 雅之   ; 木村 貴海 

Arisaka, Makoto; Watanabe, Masayuki; Kimura, Takaumi

炭素材料への金属イオンの吸着反応は、おもに静電的な相互作用に支配されるため、炭素材料を用いて溶液から金属イオンを回収するために、通常、酸による前処理が行われ、炭素材料表面への官能基の導入が行われる。本研究では、そのような前処理が行われていない炭素材料(カーボンナノチューブやグラファイトなど)に対する3価アクチノイド及びランタノイドの酸性溶液からの吸着挙動を調べた。pH1から4の範囲において3価アクチノイドとランタノイドが強く吸着されることがわかった。また、3価アクチノイドがランタノイドに比べて選択的に吸着されることを明らかにした。

For recovery of metal ions from a solution, pretreatment by oxidant acids was usually performed to introduce functional groups onto the surface of carbon materials because the adsorption of metal ions are mainly controlled by electrostatic forces, which are related to the various surface functional groups. In this study, adsorption behaviors of trivalent actinides (An(III)) and lanthanides (Ln(III)) to several carbon materials, such as carbon nanotubes, carbon powder and activated carbon, from acid solutions were investigated without such pretreatment. Both An(III) and Ln(III) was adsorbed strongly to carbon materials in the range from pH 1 to 4. In addition, it was found that An(III) was selectively adsorbed to carbon materials, compared with Ln(III).