Sorption of Sr into Mn oxides produced by MnO reduction using biomass

バイオマスを使いMnOを還元させて生成させたMn酸化物によるSrの吸着

加藤 友彰 ; 大貫 敏彦; Yu, Q.

Kato, Tomoaki; Onuki, Toshihiko; Yu, Q.

福島第一原子力発電所事故により多様な放射性核種が海洋に放出された。汚染された海水の除染技術開発が必要である。マンガン酸化物は種々のイオンを吸着することが知られており、バイオマスを使って7価のマンガンを還元することにより生成させることができる。しかし、そのようにして生成されるバイオマス-マンガン酸化物の金属イオン吸着機構についてはほとんどわかっていない。本研究では、微生物細胞をバイオマスとして使って過マンガン酸カリウムを還元させて生成させたバイオマス-マンガン酸化物生成過程におけるSr吸着機構を調べた。過マンガン酸カリウムの還元により、黒色沈殿が生成した。この沈殿中のSrについてEXAFS分析を行ったところ、Srの近傍にMnが存在することがわかった。これは、MnとSrが内圏型錯体を形成していることを示す。

Various radionuclides were released into seawater by the accident of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. We need to establish techniques to eliminate such radionuclides from the contaminated seawater. Mn oxides are known to sorb various metal ions. Mn oxides can be produced by reduction of MnO using biomass (biomass-MnOX) although there is little information on metal uptake mechanisms during the formation of biomass-MnOX. In this research, we investigated the uptake of Sr during the formation of biomass-MnOX produced by reduction of KMnO with cells of Pseudomonas fluorescens. After inoculating the cells into the Mn(VII) and Sr containing solution, blackish precipitates were formed in the bottom. EXAFS analysis of Sr in the precipitates showed that the presence of Mn around Sr, indicating that Sr was formed inner-sphere complex with Mn during coprecipitation.