Radiation-induced degradation of aqueous 2-chlorophenol assisted by zeolites

ゼオライトによる固相抽出を併用した水溶液中の2-クロロフェノールの放射線分解

熊谷 友多   ; 木村 敦*; 田口 光正*; 渡邉 雅之   

Kumagai, Yuta; Kimura, Atsushi*; Taguchi, Mitsumasa*; Watanabe, Masayuki

放射線を利用した水環境汚染物質の分解処理をゼオライトによる固相抽出を用いて効率化する可能性を探索するため、2-クロロフェノール(2-ClPh)をモデル物質としてゼオライト共存下での放射線誘起反応を研究した。3種のゼオライトを比較した結果、Si/Al比率の高いゼオライト(HMOR)を用いることで2-ClPhの放射線による分解反応を効率化できることを明らかにした。HMORは疎水性を示すゼオライトであり、水溶液中の2-ClPhに対して優れた吸着能を示した。この吸着能を利用してHMORに2-ClPhを濃縮してから線を照射することで、2-ClPhの脱塩素反応が高効率で進むことが分かった。この固相抽出による反応効率の向上は、水溶液を10倍濃縮することに相当した。これは、2-ClPhが高濃度に吸着したことで、HMORが線から吸収したエネルギーが効率よく分解反応に使われたためと考えられる。

We studied effect of adsorption and condensation by zeolites on radiation-induced degradation of aqueous 2-chlorophenol (2-ClPh). This study aims to demonstrate that the solid-phase extraction using zeolites has potential advantage in treatments of aqueous organic pollutants. Among three zeolites examined in this study, a mordenite type zeolite (HMOR) that has a high Si to Al ratio (127 3) exhibited preferable performance as the matrix for the 2-ClPh degradation. HMOR adsorbed far more 2-ClPh than the other zeolites, which have lower Si/Al ratios. The irradiation of HMOR induced degradation of adsorbed 2-ClPh into Cl and organic by-products. We found a significant increase in Cl production by HMOR. The yield of Cl production in the presence of HMOR was as high as the yield in aqueous solution of 2-ClPh at a concentration 10 times higher. The increased Cl production indicates that the high concentration of adsorbed 2-ClPh led to effective use of the adsorbed energy of HMOR.