ゼオライトを用いた環境中有機物の放射線分解反応に関する基礎研究
Decomposition of chlorinated phenol, benzoic acid and benzylamine by -ray irradiation in zeolite-water mixture
菅原 敦*; 熊谷 友多 ; 渡邉 雅之 ; 木村 敦*; 田口 光正*; 藤澤 清史*
Sugawara, Atsushi*; Kumagai, Yuta; Watanabe, Masayuki; Kimura, Atsushi*; Taguchi, Mitsumasa*; Fujisawa, Kiyoshi*
放射線を用いた水溶性有機物の分解反応の効率を向上させるため、疎水性ゼオライトを吸着剤として、ゼオライトへの有機物の濃縮が反応収率に与える効果を調べた。具体的には、酸解離定数の異なる3種の芳香族塩素化合物、4-chlorophenol(4-ClPh)、4-chlorobenzoic acid(4-ClBAc)、4-chlorobenzylamine(4-ClBAm)について、水溶液から高Siモルデナイト型ゼオライトに吸着させた試料を線照射し、分解反応による塩素の生成量を測定した。その結果、ゼオライトが反応収率に与える効果は3種の芳香族塩素化合物で異なることが分かった。4-ClBAmではゼオライトへの吸着が分解効率を低下させた。これに対して、4-ClPhでは純水中と同等の分解効率が観測された。さらに4-ClBAcでは吸着状態での分解効率が純水中よりもわずかに高くなった。この結果は、放射線によるゼオライトのアルミケイ酸骨格中の励起・イオン化から続く細孔中での反応の収率は、有機物の吸着挙動や反応性に依存することを示唆する。
Radiation-induced decomposition of three chlorinated aromatic compounds in zeolite-water mixture was studied, in order to evaluate decomposition yields of the aromatics adsorbed on the zeolite. The adsorption and condensation in zeolite pore structure has a possibility to improve the decomposition yield of aqueous organics in treatments of environmental water using ionizing radiations. In this study, the decomposition yields of 4-chlorophenol (4-ClPh), 4-chlorobenzoic acid (4-ClBAc), 4-chlorobenzylamine(4-ClBAm) were examined. The decomposition yield of adsorbed 4-ClBAm was lower than that in pure water. On the other hand, adsorbed 4-ClPh decomposed at a yield as high as in pure water. Moreover, a slight increase in the yield was overserved for 4-ClBAc. These results suggest that the decomposition yields of adsorbed aromatics are dependent on the reactivity with carriers of energy transfer from solid zeolite framework to water in the pore.