Effect of cation exchange on hydrogen adsorption property of mordenite for isotope separation

同位体分離のためのモルデナイトの水素吸着特性におけるカチオン交換の効果

河村 繕範; 岩井 保則; 宗像 健三*; 山西 敏彦

Kawamura, Yoshinori; Iwai, Yasunori; Munakata, Kenzo*; Yamanishi, Toshihiko

ゼオライトは容易にカチオンを交換し、結果として簡単に細孔径を変化させることができる。カチオン交換したモルデナイトは77K以上の温度でも比較的良い同位体分離ができたと報告されている。しかし、吸着量,吸着速度,カチオンの種類,交換比率の関係はまだ明らかにされていない。本研究ではNa-MORを出発物質としてアルカリ金属,アルカリ土類金属イオンでカチオンを交換た試料を作り、77K, 159K, 175K及び195KでのH及びDの吸着量を測定した。Li-MOR及びCa-MORの吸着量は低圧域でNa-MORより大きくなった。逆にK-MORでは小さくなった。K-MORは明らかに細孔径が小さくなっていた。アルカリ金属イオンで交換した場合、原子番号が小さい方が吸着量は大きくなるのかもしれない。

Zeolite easily exchanges its cation to another. In this work, synthetic mordenite type zeolite (Na-MOR) was used as start material. And, its cation (Na) has been exchanged by Li, K, Mg and Ca. Then, adsorption capacities of H and D on them were investigated at 77 K, 159 K, 175 K and 195 K. Adsorption capacities on Li-MOR and Ca-MOR became larger than that on Na-MOR at low pressure range. Oppositely, that on K-MOR became smaller. In case of alkaline metal, cation with small atomic number may lead to large adsorption capacity.