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城 昭典*; 柴田 良和*; 玉田 正男; 瀬古 典明; 片貝 秋雄
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 43, 2007/02
アミノメチルホスホン酸とスルホン酸基の2つの官能基をグラフト重合によりポリエチレン繊維に導入し、二官能性キレート繊維を合成した。0.01Mの亜鉛溶液を合成したキレート繊維を充填したカラムに流したところ、pH2においても、1000h
の空間速度での破過特性は、50h亜鉛の場合と変わらず、高速に亜鉛イオンを吸着できることがわかった。また、この場合の吸着容量は0.72-0.85mmol/g-吸着材で、吸着した亜鉛は1Mの塩酸で定量的に溶離可能であった。
柴田 良和*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
ポリエチレン被覆ポリプロピレン繊維(不織布,短繊維)に放射線グラフト重合によってクロロメチルスチレン(CMS)をグラフト重合して得たグラフト繊維を用いて、アミノメチルホスホン酸を交換基とする二官能性アミノメチルホスホン酸型繊維(FNPS)の合成法の検討を行った。CMS(グラフト率100%)グラフト繊維をフタルイミドカリウムと反応させ、さらに硫酸を用いてスルホン酸を導入後、加水分解しアミノ化繊維を得た。このアミノ化繊維にMannich反応を適用してメチレンホスホン酸を導入し、FNPSを得た。スルホン酸の導入過程でスルホン化剤としてクロロ硫酸を用いると、繊維が一部溶出して重量が減少した。一方、スルホン化剤を95%硫酸にすると反応の温度と時間にかかわらず重量が増加し、反応温度40
C、反応時間6時間がスルホン酸を導入するための最適条件であることがわかった。各反応段階のIRスペクトル測定結果より目的の官能基が導入されたことを確認した。また、酸容量は5.8
5.97meq/gであり、不織布、短繊維の形状の違いによる影響はなかった。
柴田 良和*; 松浦 博孝*; 井原 敏博*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
クロロメチルスチレンをグラフトしたポリオレフィン繊維にスルホン酸とアミノメチルホスホン酸基を導入して得た二官能性キレート繊維(FNPS,酸容量5.97meq/g)のZn(II)吸着特性をカラム法で評価した。pH2に調整した 0.01M硝酸亜鉛水溶液の50-60Bed Volumes(BV)を、空間速度(SV)50, 100, 200並びに1000/hでカラムに通液して、Zn(II)の漏出挙動を評価した。いずれの通液速度においても、5%漏出点は13-15BVでほぼ一定であり、50BVで吸着平衡に到達した。5%漏出容量は0.73-0.88mmol/gであり、平衡吸着量は1.05-1.19mmol/gであった。漏出曲線の形状が通液速度に依存しないことから、FNPSがZn(II)を極めて迅速に吸着することがわかった。吸着された Zn(II)は1M塩酸で定量的に溶離され、FNPSの反復使用も可能であった。
松浦 博孝*; 柴田 良和*; 浜辺 裕子*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
近年、水棲生物の保全の観点から亜鉛イオンの排水基準値が5ppmから2ppmに強化されたことを考慮して、本研究では二官能性アミノメチルホスホン酸型繊維(FNPS)を用いたppmレベルの亜鉛含有水の高速浄化について検討した。FNPS繊維をカラムに充填し、0.1mM(6.5ppm)のZn(II)水溶液を空間速度(SV)1000hで通液し、吸着試験を行った。また、Ca(II)又はMg(II)共存下での吸着も同様に行った。共存イオンの濃度は、日本の主要な河川に含まれる平均な濃度、Ca(II)は10.5ppm, Mg(II)は2.9ppmとした。0.1mM及び比較のために1mM及び10mMと高濃度のZn(II)溶液を通液し、得られた破過曲線の比較から、低濃度であるほどZn(II)の吸着量が増加していることがわかった。0.1mMのZn(II)の場合、5%漏出点は2360mL/mL-fiberであった。一方、Mg(II)が共存するZn(II)溶液の場合でもZn(II)がFNPSに優先的に吸着することがわかった。Zn(II)の5%漏出点は、Mg(II)共存の場合1000mL/mL-fiber、Ca(II)共存の場合1500mL/mL-fiberとZn(II)単独の場合と比較すると56割に減少したが、日本の平均的な河川が排水基準の約3倍のZn(II)で汚染されることを想定した場合、FNPSを用いることによって短時間で浄化することが可能になった。
