JP2017127805A - ヨウ素イオン吸着材、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供する。【解決手段】ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム(IV)がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。【選択図】なし
Description
本発明は、溶液中のヨウ素イオンを吸着、除去するためのヨウ素イオン吸着材及びその製造方法に関する。
原子力設備、及び核燃料再処理設備から排出される廃液には放射性ヨウ素が含まれており、これを適正に処理する必要がある。
原子力施設から排出される放射性ヨウ素の主な化学種は、ヨウ素、ヨウ化水素、ヨウ素酸等の無機ヨウ素、及びヨウ化メチル等の有機ヨウ素である。これらの中で、ヨウ素、ヨウ化水素、及びヨウ化メチルの除去には、活性炭にヨウ化カリウム(KI)を添着したKI添着活性炭、ゼオライトに銀(Ag)を添着したAgゼオライト、及び活性炭にトリエチレンジアミン(TEDA:Triethylene Diamine)を添着したTEDA炭などのヨウ素吸着材が用いられている(例えば、特許文献1)。
また、溶液中のヨウ素酸イオンを除去する方法として、ヨウ素酸イオンに還元材を作用させて分子状ヨウ素とした後、吸着体に該分子状ヨウ素を吸着させ除去する方法が提案されている(例えば、特許文献2)。
しかしながら、特許文献1に記載のヨウ素吸着材は、溶液中では活性炭やゼオライト等の担体から添着物が分離するため、溶液中での使用に不向きであり、溶液中に存在するヨウ素酸イオンを除去することができない。また、特許文献2に記載の方法では、ヨウ素酸イオン含有溶液中に妨害イオンや妨害分子が存在した場合、ヨウ素酸イオンの還元ができず、使用環境に制限があり、水中に存在するイオン性ヨウ素(ヨウ化物イオン、ヨウ素酸イオン)に対し、同時に処理を行う有効な処理方法がないのが実情である。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含むヨウ素酸イオン吸着材に、ヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材が、上記課題を解決することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[8]を提供する。
[1]ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム(IV)がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。
[2]前記ヨウ化物イオン吸着部位が、塩化銀である、上記[1]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[3]前記ヨウ素酸イオン吸着材が、さらに、金属含水酸化物を含む、上記[1]又は[2]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[4]前記金属含水酸化物が、金属元素の原子価が2〜4価、溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上である、上記[3]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[5]水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、前記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有する、ヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[6]前記第一工程が、前記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、前記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム(IV)表面に銀イオンを導入し、次いで、前記銀イオンを不溶化する工程を有する、上記[5]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[7]さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有する、上記[5]又は[6]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[8]前記第二工程が、ヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が2〜4価、金属水酸化物の溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上の水溶性金属塩を含浸させ、前記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、前記金属イオンを不溶化する工程である、上記[7]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[1]ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム(IV)がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。
[2]前記ヨウ化物イオン吸着部位が、塩化銀である、上記[1]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[3]前記ヨウ素酸イオン吸着材が、さらに、金属含水酸化物を含む、上記[1]又は[2]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[4]前記金属含水酸化物が、金属元素の原子価が2〜4価、溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上である、上記[3]に記載のヨウ素イオン吸着材。
[5]水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、前記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有する、ヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[6]前記第一工程が、前記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、前記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム(IV)表面に銀イオンを導入し、次いで、前記銀イオンを不溶化する工程を有する、上記[5]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[7]さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有する、上記[5]又は[6]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
[8]前記第二工程が、ヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が2〜4価、金属水酸化物の溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上の水溶性金属塩を含浸させ、前記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、前記金属イオンを不溶化する工程である、上記[7]に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
本発明によれば、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供することができる。
[ヨウ素イオン吸着材]
本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されており、上記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含むことを特徴とする。
本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されており、上記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含むことを特徴とする。
本発明において、水酸化セリウム(IV)は、ヨウ素酸イオン吸着部位であり、溶液中のヨウ素酸イオンを吸着する。
水酸化セリウム(IV)としては、市販されている化合物を使用することもできるが、例えば、セリウム塩化合物を、過酸化水素、硝酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いて酸化することにより合成したものを使用することもできる。
水酸化セリウム(IV)としては、市販されている化合物を使用することもできるが、例えば、セリウム塩化合物を、過酸化水素、硝酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いて酸化することにより合成したものを使用することもできる。
セリウム塩化合物としては、例えば、硝酸セリウム(Ce(NO3)3・6H2O)、硫酸セリウム(Ce2(SO4)3・8H2O)、酢酸セリウム(Ce(CH3COO)3・H2O)、塩化セリウム(CeCl3・6H2O)、炭酸セリウム(Ce2(CO3)3・8H2O)等の+3価のセリウムイオンを含む化合物、硫酸セリウム(Ce(SO4)2・4H2O)、硝酸二アンモニウムセリウム(Ce(NH4)2(NO3)6)、硫酸四アンモニウムセリウム(Ce(NH4)4(SO4)4・4H2O)等の+4価のセリウムイオンを含む化合物等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
水酸化セリウム(IV)の結晶径は、ヨウ素酸イオンの吸着性能を高める観点から、微細であることが好ましく、例えば、乳鉢、ボールミル、気流粉砕機等を用いて微細化することが好ましい。
非水溶性ポリマーとしては、公知のフッ化ビニリデン樹脂、ブチラール樹脂、低鹸化ポリビニルアルコール樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等が挙げられる。中でも、吸着性能、強度のバランスがとれたフッ化ビニリデン樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂が好ましく用いられる。
なお、これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ヨウ素酸イオン吸着材は、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとの造粒体であることが、カラム充填使用時の通水性、閉塞性、及び吸着材の流出抑制等の観点から好ましい。
造粒体の形状としては、球状、棒状等が挙げられ、比表面積を大きくする観点から、球状であることが好ましい。
造粒体の形状としては、球状、棒状等が挙げられ、比表面積を大きくする観点から、球状であることが好ましい。
造粒体の平均粒径は、カラム内での処理速度、処理効率の観点から、好ましくは0.075〜5mmであり、より好ましくは0.1〜3mmであり、更に好ましくは0.3〜1mmである。
なお、上記造粒体の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真から100個の粒子の長径を測定し、その平均値として求めることができる。
なお、上記造粒体の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真から100個の粒子の長径を測定し、その平均値として求めることができる。
造粒体は、例えば、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、押出造粒することで得られる。
なお、造粒体は、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを造粒した市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、READ−B((株)日本海水製)等が挙げられる。
なお、造粒体は、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを造粒した市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、READ−B((株)日本海水製)等が挙げられる。
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる非水溶性ポリマーの含有量は、特に限定されないが、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは5〜90質量%、より好ましくは10〜80質量%、更に好ましくは15〜70質量%である。5質量%以上とすることで造粒体にした場合に該造粒体が崩壊しにくくなり、90質量%以下とすることでヨウ素酸イオンの吸着性能を十分に発揮することができる。
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる水酸化セリウム(IV)の含有量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは10〜90質量%、より好ましくは15〜90質量%、更に好ましくは25〜85質量%である。10質量%以上とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を十分に発揮することができ、90質量%以下とすることで、粒子強度の低下を抑制し、使用時に割れや欠けを生じにくくすることができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる水酸化セリウム(IV)の含有量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる水酸化セリウム(IV)の含有量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
ヨウ素酸イオン吸着材は、さらに、金属含水酸化物を含むことが、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、好ましい。
ここで、本発明において「金属含水酸化物」とは、金属水酸化物、金属水酸化物から水が抜けたもの、水和水又は結晶水を含む金属酸化物などを包含する。ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、例えば、鉛、ビスマス、クロム、コバルト、鉄、アルミニウム、ジルコニア等の金属の含水酸化物が好ましく、ビスマス、クロム、及びコバルトの含水酸化物がより好ましく、クロムの含水酸化物が更に好ましい。
ここで、本発明において「金属含水酸化物」とは、金属水酸化物、金属水酸化物から水が抜けたもの、水和水又は結晶水を含む金属酸化物などを包含する。ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、例えば、鉛、ビスマス、クロム、コバルト、鉄、アルミニウム、ジルコニア等の金属の含水酸化物が好ましく、ビスマス、クロム、及びコバルトの含水酸化物がより好ましく、クロムの含水酸化物が更に好ましい。
金属含水酸化物は、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、金属元素の原子価が2〜4価、溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上であることが好ましい。
上記金属元素の原子価は、好ましくは2〜3価であり、上記溶解度積(PKsp)は、好ましくは25以上であり、上記金属イオンの電気陰性度は好ましくは10以上である。
上記金属元素の原子価は、好ましくは2〜3価であり、上記溶解度積(PKsp)は、好ましくは25以上であり、上記金属イオンの電気陰性度は好ましくは10以上である。
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる金属含水酸化物の含有量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは2〜40質量%、更に好ましくは5〜30質量%である。1質量%以上とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させることができ、50質量%以下とすることで、比表面積の低下を抑制し、吸着速度低下を抑えることができる。
なお、金属含水酸化物の含有量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
なお、金属含水酸化物の含有量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
金属含水酸化物は、例えば、水溶性金属塩をアルカリ水溶液と反応させることにより得られる。
上記水溶性金属塩としては、例えば、鉛(II)、ビスマス(III)、クロム(III)、コバルト(II)、鉄(III)、アルミニウム(III)、ジルコニア(IV)等の塩が挙げられる。中でも、ビスマス(III)、クロム(III)、コバルト(II)の塩が好ましく、クロム(III)塩がより好ましい。
具体的には、硝酸ビスマス(III)・五水和物、塩化クロム(III)、塩化コバルト(II)・六水和物等が挙げられる。
具体的には、硝酸ビスマス(III)・五水和物、塩化クロム(III)、塩化コバルト(II)・六水和物等が挙げられる。
上記アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア等の水溶液が挙げられる。中でも、水酸化ナトリウム水溶液が好ましく用いられる。
ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下である。10μm以下とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を高めることができる。ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径の下限値については、特に制限はないが、例えば、0.05μm以上とすればよい。
なお、ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて確認することができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて確認することができる。
上述のヨウ素酸イオン吸着材に導入されたヨウ化物イオン吸着部位は、溶液中のヨウ化物イオンを吸着する部位である。
ヨウ化物イオン吸着部位は、ヨウ化物イオンの吸着性能の観点から、銀化合物であることが好ましく、中でも、難溶性の塩化銀が好ましい。ここで、「難溶性」とは、25℃の水に対する溶解度が、水100gに対して0.1g以下であることを意味する。
ヨウ化物イオン吸着部位は、ヨウ化物イオンの吸着性能の観点から、銀化合物であることが好ましく、中でも、難溶性の塩化銀が好ましい。ここで、「難溶性」とは、25℃の水に対する溶解度が、水100gに対して0.1g以下であることを意味する。
ヨウ化物イオン吸着部位が塩化銀である場合、ヨウ素酸イオン吸着材に導入される塩化銀の量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは10〜30質量%である。1質量%以上とすることで、ヨウ化物イオンの吸着性能を高めることができ、50質量%以下とすることで、後述する塩化物水溶液による銀イオンの不溶化処理時に、塩化銀として銀が溶出するのを抑制することができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に導入される塩化銀の量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に導入される塩化銀の量は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)により確認することができる。また、組成の同定には、粉末X線回折装置(ブルカー・エイエックス(株)製、D8 DISCOVER)により確認することができる。
[ヨウ素イオン吸着材の製造方法]
本発明のヨウ素イオン吸着材の製造方法は、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、上記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有することを特徴とする。
本発明のヨウ素イオン吸着材の製造方法は、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、上記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有することを特徴とする。
まず、水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得る。造粒方法は特に限定されず、公知の方法が採用でき、例えば、押出造粒、攪拌造粒などが挙げられる。
水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーとしては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーとしては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
次に、得られたヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する。該ヨウ化物イオン吸着部位の導入方法としては、例えば、上記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、上記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム(IV)表面に銀イオンを導入し、次いで、上記銀イオンを不溶化する方法が挙げられ、ヨウ化物イオンの吸着性能を高める観点から好ましい。
含浸方法は、特に限定されないが、例えば、上記ヨウ素酸イオン吸着材に、上記水溶性銀化合物を含む水溶液を滴下する方法等が挙げられる。
含浸方法は、特に限定されないが、例えば、上記ヨウ素酸イオン吸着材に、上記水溶性銀化合物を含む水溶液を滴下する方法等が挙げられる。
水溶性銀化合物を含む水溶液は、水溶性銀化合物を水に溶解させ、調製する。
水溶性銀化合物としては、例えば、硝酸銀、硫酸銀、酢酸銀等が挙げられる。中でも、溶解度の観点から、硝酸銀を用いることが好ましい。
なお、これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、水溶性銀化合物を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。
水溶性銀化合物としては、例えば、硝酸銀、硫酸銀、酢酸銀等が挙げられる。中でも、溶解度の観点から、硝酸銀を用いることが好ましい。
なお、これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、水溶性銀化合物を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。
ヨウ素酸イオン吸着材に対する水溶性銀化合物の含浸量は、好ましくは1〜50質量%であり、より好ましくは5〜40質量%であり、更に好ましくは10〜30質量%である。1質量%以上とすることで、ヨウ化物イオンの吸着性能を高めることができ、50質量%以下とすることで、後述する塩化物水溶液による銀イオンの不溶化処理時に、塩化銀として銀が溶出するのを抑制することができる。
なお、水溶性銀化合物の含浸量は、除去目的のヨウ化物イオンの貫流日数により調整することが好ましい。
なお、水溶性銀化合物の含浸量は、除去目的のヨウ化物イオンの貫流日数により調整することが好ましい。
このようにして得られた含浸物は、必要に応じて乾燥する。乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温(25℃)〜80℃の範囲で、1〜24時間で行う。
次に、得られた含浸物中に含まれる銀イオンを不溶化する。これにより、銀イオンの溶液中への流出を防止することができる。
銀イオンの不溶化は、公知の方法を用いることができるが、塩化処理が簡便、且つヨウ化物イオンの吸着量を高める観点から好ましい。
銀イオンの不溶化は、公知の方法を用いることができるが、塩化処理が簡便、且つヨウ化物イオンの吸着量を高める観点から好ましい。
塩化処理で用いられる塩化物水溶液としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムなどの水溶性塩化物の水溶液が挙げられる。中でも、添加量、価格、及び入手の観点から、塩化ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。また、塩化物水溶液は、飽和溶液以下の濃度で使用することが好ましく、その濃度は、含浸物の分散性の観点から、好ましくは0.1〜30質量%であり、より好ましくは1〜25質量%であり、更に好ましくは3〜20質量%である。
塩化物の添加量は、含浸させた銀イオンのmol数と同mol数以上とすることが好ましい。例えば、含浸物中に含有される銀イオン(mol換算)に対する塩化物の量は、好ましくは100〜150mol%であり、より好ましくは102〜130mol%であり、更に好ましくは105〜110mol%である。100mol%以上とすることで、銀の溶出を抑制することができ、150mol%以下とすることで、余分なイオンの混入を抑えることができる。
このようにして得られたヨウ素イオン吸着材は、必要に応じて、水系の洗浄液で洗浄し、乾燥する。
洗浄方法としては、公知の洗浄方法を採用することができ、例えば、デカンテーション、固液分離後に固相に水シャワー処理をする、固液分離後に固相を再度水分散させるリスラリーなどが挙げられる。洗浄は、ろ液から銀イオンが認められなくなるまで行うことが望ましい。
乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温(25℃)〜80℃の範囲で、1〜24時間で行う。
なお、原子吸光度法などにより、金属イオンの検出を行うことができる。
洗浄方法としては、公知の洗浄方法を採用することができ、例えば、デカンテーション、固液分離後に固相に水シャワー処理をする、固液分離後に固相を再度水分散させるリスラリーなどが挙げられる。洗浄は、ろ液から銀イオンが認められなくなるまで行うことが望ましい。
乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温(25℃)〜80℃の範囲で、1〜24時間で行う。
なお、原子吸光度法などにより、金属イオンの検出を行うことができる。
本発明のヨウ素イオン吸着材の製造方法は、さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有することが、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から好ましい。
上記ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する方法としては、特に限定されず、例えば、上述の第一工程において、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーと共に、水溶性金属塩とアルカリ水溶液とを混合し、造粒する方法や、上述の第一工程で得られたヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が2〜4価、金属水酸化物の溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上の水溶性金属塩を含浸させ、上記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、上記金属イオンを不溶化する方法等が挙げられる。中でも、得られたヨウ素イオン吸着材の取り扱い性の観点から、後者の方法が好ましい。
上記ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する方法としては、特に限定されず、例えば、上述の第一工程において、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーと共に、水溶性金属塩とアルカリ水溶液とを混合し、造粒する方法や、上述の第一工程で得られたヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が2〜4価、金属水酸化物の溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上の水溶性金属塩を含浸させ、上記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、上記金属イオンを不溶化する方法等が挙げられる。中でも、得られたヨウ素イオン吸着材の取り扱い性の観点から、後者の方法が好ましい。
上述の含浸方法としては、特に限定されないが、例えば、ヨウ素イオン吸着材に、水溶性金属塩を含む水溶液を滴下する方法等が挙げられる。
水溶性金属塩を含む水溶液は、水溶性金属塩を水に溶解させ、調製する。
水溶性金属塩としては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
水溶性金属塩を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。また、上記水溶液には、塩酸、硫酸、硝酸等の酸を添加してもよい。
水溶性金属塩を含む水溶液は、水溶性金属塩を水に溶解させ、調製する。
水溶性金属塩としては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
水溶性金属塩を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。また、上記水溶液には、塩酸、硫酸、硝酸等の酸を添加してもよい。
このようにして得られた含浸物は、必要に応じて乾燥する。乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温(25℃)〜80℃の範囲で、1〜24時間で行う。
次に、得られた含浸物中に含まれる金属イオンを不溶化する。これにより、金属イオンの溶液中への流出を防止することができる。金属イオンを不溶化する方法としては、特に限定されないが、例えば、上記含浸物をアルカリ水溶液と反応させ、上記含浸物中に含まれる金属イオンを金属含水酸化物とする方法が好ましい。
アルカリ水溶液としては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
アルカリ水溶液の濃度は、含浸物の分散性の観点から、好ましくは1〜35質量%であり、より好ましくは3〜30質量%であり、更に好ましくは5〜25質量%である。
アルカリ水溶液としては、上記[ヨウ素イオン吸着材]の項で説明したものを用いることができる。
アルカリ水溶液の濃度は、含浸物の分散性の観点から、好ましくは1〜35質量%であり、より好ましくは3〜30質量%であり、更に好ましくは5〜25質量%である。
このようにして得られる本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ化物イオン吸着部位とヨウ素酸イオン吸着部位とを有するため、多段の処理や還元等の別処理を行わずに、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができる。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、実施例に記載の形態に限定されるものではない。
(ヨウ素酸イオン吸着材1)
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVFD)(和光純薬工業(株)製)8gをN−メチルピロリドン(NMP)92gに溶解し、ポリマー溶液1を得た。
ポリマー溶液1に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84gを加え、脱泡機(練り太郎(商標):シンキー社製)で約3分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径300μmの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを40℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断して粒子径0.5〜1mmのヨウ素酸イオン吸着材1を得た。
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVFD)(和光純薬工業(株)製)8gをN−メチルピロリドン(NMP)92gに溶解し、ポリマー溶液1を得た。
ポリマー溶液1に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84gを加え、脱泡機(練り太郎(商標):シンキー社製)で約3分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径300μmの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを40℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断して粒子径0.5〜1mmのヨウ素酸イオン吸着材1を得た。
(ヨウ素酸イオン吸着材2)
水酸化セリウム含有粒子((株)日本海水製、商品名:READ−B、平均粒径0.69mm、水酸化セリウムとエチレン・ビニルアルコール共重合体との造粒体)
水酸化セリウム含有粒子((株)日本海水製、商品名:READ−B、平均粒径0.69mm、水酸化セリウムとエチレン・ビニルアルコール共重合体との造粒体)
(実施例1)
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材1を10g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材1に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材1を10g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材1に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例2)
硝酸銀を3.0g、純水を3.0gに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを1.8gに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例1と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
硝酸銀を3.0g、純水を3.0gに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを1.8gに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例1と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例3)
硝酸銀を1.0g、純水を3.0gに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを0.6gに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例1と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
硝酸銀を1.0g、純水を3.0gに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを0.6gに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例1と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例4)
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材2を10g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材2に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材2を10g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材2に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例5)
硝酸ビスマス(III)・五水和物(和光純薬工業(株)製、試薬、原子価:3価、金属イオンの電気陰性度:14.1、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):34.2)1.0gを1N硝酸水溶液5.56gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに硝酸ビスマス水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に硝酸ビスマスを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にビスマスイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液7.8gに投入し、ビスマスイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
硝酸ビスマス(III)・五水和物(和光純薬工業(株)製、試薬、原子価:3価、金属イオンの電気陰性度:14.1、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):34.2)1.0gを1N硝酸水溶液5.56gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに硝酸ビスマス水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に硝酸ビスマスを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にビスマスイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液7.8gに投入し、ビスマスイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例6)
塩化クロム(III)(ナカライテスク(株)製、試薬、原子価:3価、金属イオンの電気陰性度:11.6、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):30.2)3.0gを純水3.0gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化クロム水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化クロムを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にクロムイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液16gに投入し、クロムイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
塩化クロム(III)(ナカライテスク(株)製、試薬、原子価:3価、金属イオンの電気陰性度:11.6、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):30.2)3.0gを純水3.0gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化クロム水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化クロムを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にクロムイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液16gに投入し、クロムイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例7)
塩化コバルト(II)・六水和物(和光純薬工業(株)製、試薬、原子価:2価、金属イオンの電気陰性度:8.3、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):150.4)3.0gを純水3.0gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化コバルト水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化コバルトを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にコバルトイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液4.1gに投入し、コバルトイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
塩化コバルト(II)・六水和物(和光純薬工業(株)製、試薬、原子価:2価、金属イオンの電気陰性度:8.3、金属水酸化物の溶解度積(PKsp):150.4)3.0gを純水3.0gに溶解した。別途、1N水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例1で得られたヨウ素イオン吸着材を13g計量し、110mLプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化コバルト水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化コバルトを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にコバルトイオンを導入し、得られた含浸物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を1N水酸化ナトリウム水溶液4.1gに投入し、コバルトイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(実施例8)
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVFD)(和光純薬工業(株)製、試薬)8gをN−メチルピロリドン(NMP)92gに溶解し、ポリマー溶液1を得た。
ポリマー溶液1に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84g、塩化銀(和光純薬工業(株)製、試薬)30g、及び水酸化クロム(III)・n水和物(昭和化学工業(株)製、試薬)30gを加え、脱泡機(練り太郎(商標):シンキー社製)で約3分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径300μmの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを40℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断したところ、強度不足のため、粒子径0.1〜1mmの不定形粒子となった。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVFD)(和光純薬工業(株)製、試薬)8gをN−メチルピロリドン(NMP)92gに溶解し、ポリマー溶液1を得た。
ポリマー溶液1に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84g、塩化銀(和光純薬工業(株)製、試薬)30g、及び水酸化クロム(III)・n水和物(昭和化学工業(株)製、試薬)30gを加え、脱泡機(練り太郎(商標):シンキー社製)で約3分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径300μmの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを40℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断したところ、強度不足のため、粒子径0.1〜1mmの不定形粒子となった。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
(比較例1)
ヨウ素酸イオン吸着材1を用いてヨウ素イオン吸着試験を行った。結果を表1に示す。
ヨウ素酸イオン吸着材1を用いてヨウ素イオン吸着試験を行った。結果を表1に示す。
(比較例2)
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84gに、上記硝酸銀水溶液を滴下して混合した後、混合物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の混合物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
なお、得られたヨウ素イオン吸着材は、粒子状に形成できないため、カラム充填方式でのヨウ素イオンの吸着・除去には適用できなかった。
硝酸銀(和光純薬工業(株)製、試薬)6.0gを純水4.0gに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム3.6gを純水20gに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム(IV)(和光純薬工業(株)製、試薬)84gに、上記硝酸銀水溶液を滴下して混合した後、混合物を40℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の混合物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表1に示す。
なお、得られたヨウ素イオン吸着材は、粒子状に形成できないため、カラム充填方式でのヨウ素イオンの吸着・除去には適用できなかった。
[ヨウ素イオン吸着材に含まれる金属種の確認]
ヨウ素イオン吸着材の表面及び断面を、EDX(エネルギー分散型X線分光法)を使用し、元素分析を行い、ヨウ素イオン吸着材中に金属成分が含有されていることを確認した。
ヨウ素イオン吸着材の表面及び断面を、EDX(エネルギー分散型X線分光法)を使用し、元素分析を行い、ヨウ素イオン吸着材中に金属成分が含有されていることを確認した。
[ヨウ素イオン吸着試験]
あらかじめヨウ化ナトリウム500ppm(ヨウ素 382ppm)、ヨウ素酸ナトリウム78.0ppm(ヨウ素 50ppm)、及び塩化ナトリウム500ppmの試験液を調整した。試験管にヨウ素イオン吸着材10mg、及び上記で調製した試験液50mlを混合し、卓上小型振とう機を用いて60rpmで24時間、168時間それぞれ振とうした。その後、穴径0.45μmのメンブレンフィルターで固液分離を行い、各試験液中のヨウ化物イオン濃度及びヨウ素酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィー(日本ダイオネクス(株)製、Dionex ICS−90)により測定した。
あらかじめヨウ化ナトリウム500ppm(ヨウ素 382ppm)、ヨウ素酸ナトリウム78.0ppm(ヨウ素 50ppm)、及び塩化ナトリウム500ppmの試験液を調整した。試験管にヨウ素イオン吸着材10mg、及び上記で調製した試験液50mlを混合し、卓上小型振とう機を用いて60rpmで24時間、168時間それぞれ振とうした。その後、穴径0.45μmのメンブレンフィルターで固液分離を行い、各試験液中のヨウ化物イオン濃度及びヨウ素酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィー(日本ダイオネクス(株)製、Dionex ICS−90)により測定した。
ヨウ化物イオン吸着性能及びヨウ素酸イオン吸着性能は、それぞれ下記式(1)及び(2)により求めた。結果を第1表に示す。
ヨウ化物イオン吸着量(mg/g)=(C1−C2)×L/M・・・(1)
C1:初期試験液中のヨウ化物イオン濃度(mg/L)、C2:試験後の試験液中のヨウ化物イオン濃度(mg/L)、M:ヨウ素イオン吸着材の重量(g)、L:使用した試験液量(L)
ヨウ素酸イオン吸着量(mg/g)=(C3−C4)×L/M・・・(2)
C3:初期試験液中のヨウ素酸イオン濃度(mg/L)、C4:試験後の試験液中のヨウ素酸イオン濃度(mg/L)、M:ヨウ素イオン吸着材の重量(g)、L:使用した試験液量(L)
ヨウ化物イオン吸着量(mg/g)=(C1−C2)×L/M・・・(1)
C1:初期試験液中のヨウ化物イオン濃度(mg/L)、C2:試験後の試験液中のヨウ化物イオン濃度(mg/L)、M:ヨウ素イオン吸着材の重量(g)、L:使用した試験液量(L)
ヨウ素酸イオン吸着量(mg/g)=(C3−C4)×L/M・・・(2)
C3:初期試験液中のヨウ素酸イオン濃度(mg/L)、C4:試験後の試験液中のヨウ素酸イオン濃度(mg/L)、M:ヨウ素イオン吸着材の重量(g)、L:使用した試験液量(L)
[粒子としての取り扱い性]
ヨウ素イオン吸着材の粒子としての取り扱い性について評価し、下記基準で判定した。
○:吸着粒子としての取り扱い可能
△:粒子状形成可能だが、カラム充填方式での使用は不可(単体での使用は可能)
×:粒子状形成不能
ヨウ素イオン吸着材の粒子としての取り扱い性について評価し、下記基準で判定した。
○:吸着粒子としての取り扱い可能
△:粒子状形成可能だが、カラム充填方式での使用は不可(単体での使用は可能)
×:粒子状形成不能
(結果のまとめ)
表1から明らかなように、ヨウ化物イオン吸着特性は塩化銀によるものであり、塩化銀が添着された吸着材のみヨウ化物イオンの吸着が認められた。
金属含水酸化物を含浸ではなく、混合状態で含む実施例8では、ヨウ化物イオン吸着性能及びヨウ素酸イオン吸着性能ともに良好であり、単体での使用は可能であるが、粒子強度が弱いためカラムでの使用には適さない。
また、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入することによって、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとを同時に吸着処理可能であることが示された。
ヨウ素酸イオン吸着材に、さらに、金属含水酸化物を添加することによって、ヨウ素酸イオンの吸着性能が向上することが示された。
表1から明らかなように、ヨウ化物イオン吸着特性は塩化銀によるものであり、塩化銀が添着された吸着材のみヨウ化物イオンの吸着が認められた。
金属含水酸化物を含浸ではなく、混合状態で含む実施例8では、ヨウ化物イオン吸着性能及びヨウ素酸イオン吸着性能ともに良好であり、単体での使用は可能であるが、粒子強度が弱いためカラムでの使用には適さない。
また、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入することによって、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとを同時に吸着処理可能であることが示された。
ヨウ素酸イオン吸着材に、さらに、金属含水酸化物を添加することによって、ヨウ素酸イオンの吸着性能が向上することが示された。
本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ素酸溶液を特別な処理を行うことなく処理が可能でヨウ素酸吸着量も高く、且つヨウ化物イオンの処理も可能なことから廃棄物の減容も可能であり、産業上極めて有用である。
Claims (8)
- ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、
前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム(IV)及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム(IV)がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。 - 前記ヨウ化物イオン吸着部位が、塩化銀である、請求項1に記載のヨウ素イオン吸着材。
- 前記ヨウ素酸イオン吸着材が、さらに、金属含水酸化物を含む、請求項1又は2に記載のヨウ素イオン吸着材。
- 前記金属含水酸化物が、金属元素の原子価が2〜4価、溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上である、請求項3に記載のヨウ素イオン吸着材。
- 水酸化セリウム(IV)と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、前記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有する、ヨウ素イオン吸着材の製造方法。
- 前記第一工程が、前記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、前記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム(IV)表面に銀イオンを導入し、次いで、前記銀イオンを不溶化する工程を有する、請求項5に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
- さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有する、請求項5又は6に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
- 前記第二工程が、ヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が2〜4価、金属水酸化物の溶解度積(PKsp)が15以上、及び金属イオンの電気陰性度が6以上の水溶性金属塩を含浸させ、前記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、前記金属イオンを不溶化する工程である、請求項7に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN114505047A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-17 | 西南科技大学 | 一种巯基改性的sba-15及其制备方法、铋基吸附剂及其制备方法和应用 |
-
2016
- 2016-01-19 JP JP2016008088A patent/JP2017127805A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114505047A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-17 | 西南科技大学 | 一种巯基改性的sba-15及其制备方法、铋基吸附剂及其制备方法和应用 |
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