放射線グラフト重合法によるアニオン吸着材の大量合成と吸着性能評価

Synthesis of graft adsorbent in pilot scale and evaluation of adsorption ability for arsenic removal

保科 宏行; 笠井 昇; 高橋 牧克*; 柴田 卓弥*  ; 明田川 康*; 吉井 明央*; 角田 安彦*; 瀬古 典明

Hoshina, Hiroyuki; Kasai, Noboru; Takahashi, Makikatsu*; Shibata, Takuya*; Aketagawa, Yasushi*; Yoshii, Akihiro*; Tsunoda, Yasuhiko*; Seko, Noriaki

二酸化炭素の排出抑制が可能な植物由来の生分解性高分子を基材に用いて、放射線グラフト重合によりヒ素を除去可能な環境負荷低減型の吸着材を作製し、実用化を視野に入れた量産化条件の検討及び吸着特性評価を行った。幅30cm長さ7mのロール状にしたセルロース製不織布基材をドライアイス温度下,窒素雰囲気下で線を20kGy照射した後、2つの反応槽(35L)とポンプ等から構成されるグラフト重合装置を用いて、リン酸モノマー濃度5%,反応温度40C,反応時間1時間の条件で反応を行った結果、吸着材に必要なグラフト率100%を得ることができた。次いで、pH1に調整した5mMジルコニウム(Zr)溶液中にグラフト重合材を浸漬させ、ヒ素に対して親和性の高いZrをグラフト重合により導入したリン酸基に担持することで吸着材を得た。得られたロール状吸着材のZr導入量を評価した結果、吸着材のいずれの部位においても均一に導入され、Zr導入量は吸着材1gあたり10mg以上であった。得られた吸着材を、pH2に調整した1ppm(mg/L)のヒ素溶液中で2時間浸漬撹拌させ、浸漬前後の溶液中ヒ素濃度を測定したところ、吸着材のいずれの部位においてもヒ素吸着量は1.0mg/g-吸着材以上と安定したものを得ることができた。

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