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Calcium-deficient hydroxyapatite as a potential sorbent for strontium

Ca欠損アパタイトを用いたストロンチウム吸着材料

関根 由莉奈; 元川 竜平; 香西 直文; 大貫 敏彦; 松村 大樹; 辻 卓也; 河崎 陸*; 秋吉 一成*

Sekine, Yurina; Motokawa, Ryuhei; Kozai, Naofumi; Onuki, Toshihiko; Matsumura, Daiju; Tsuji, Takuya; Kawasaki, Riku*; Akiyoshi, Kazunari*

Ca欠損アパタイト材料を用いた汚染水からのSr$$^{2+}$$の有用性について調べた。最初に、同じ2価イオンであるMg$$^{2+}$$及びCa$$^{2+}$$存在下でのSr$$^{2+}$$ (0.05mmol/L)の吸着率を調べた。Ca欠損アパタイトは他のイオン存在下においても高いSr$$^{2+}$$吸着性を維持した。例えば、0.1から1.0mmol/LのMg$$^{2+}$$及びCa$$^{2+}$$存在下において80%以上の吸着率を示した。一方、通常のアパタイトでは少量のMg$$^{2+}$$及びCa$$^{2+}$$が存在する条件でSr$$^{2+}$$に対する吸着性は著しく低下した。0.01から10mmol/LのSr$$^{2+}$$を含む水溶液を用いた吸着評価においても、Ca欠損アパタイトは通常のアパタイトよりも高い吸着性を示した。EXAFSを用いてCa欠損アパタイトにおけるSr$$^{2+}$$の吸着挙動について評価したところ、通常のアパタイトと比べてSr$$^{2+}$$が選択的に吸着するサイトが存在することが示唆された。

A calcium (Ca)-deficient hydroxyapatite was investigated for its potential to remove Sr$$^{2+}$$ from environmentally relevant water. We conducted sorption tests on solutions having Mg$$^{2+}$$ and Ca$$^{2+}$$ as competing cations at the Sr$$^{2+}$$ concentration of 0.05 mmol/L. The Ca-deficient hydroxyapatite maintained its high Sr$$^{2+}$$ sorption ratio: the sorption ratio was above 80% in the presence of Mg$$^{2+}$$ and Ca$$^{2+}$$ in the concentrations between 0.1 to 1.0 mmol/L, whereas stoichiometric hydroxyapatite showed a lower ratio even in the presence of small amounts of Mg$$^{2+}$$ and Ca$$^{2+}$$. The bonding states of Sr$$^{2+}$$ onto the Ca-deficient hydroxyapatite were evaluated by extended X-ray absorption fine structure measurements. The results indicated that there are specific sorption sites in Ca-deficient hydroxyapatite where Sr$$^{2+}$$ could be stably and preferentially immobilized.

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パーセンタイル:26.37

分野:Multidisciplinary Sciences

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