JP2018524149A - 顆粒状のセシウム除去用の無機イオン吸着剤の製造方法及び製品、並びに応用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】具体的に、先ず、酸化物担体表面での塩類の単層分散原理に基づき、X線回折法を利用して、シリカ表面でのMn+イオン含有塩の単層分散閾値を測定し、当該値を最適なMn+イオン含有塩の担持量とする。吸着剤の製造において、一定の濃度のMn+イオン含有塩をシリコン顆粒に十分に浸漬させて、Mn+イオンをシリコン表面に担持させて分散単層を形成させ、Mn+イオンとシリコンとの間に比較的強い結合力があるようにした後に、フェロシアン化カリウム溶液を中間体M/SiO2に十分に浸漬させて、フェロシアン化カリウムと表面のMn+イオンとを反応させ、シリコン表面に、比較的強い結合力のMイオンの一層の安定なフェロシアン化物を生成させる。静態Cs+吸着特性の測定、固定床反応器冷実験による測定、及び固定床反応器の137Cs放射性トレーサ試験による検証を経て、当該方法で製造されたシリコン担持型フェロシアン化カリウム吸着剤がCs+に対して良好な吸着特性を有するようになる。
【選択図】図3
Description
等体積浸漬法を用いて、一連の異なる濃度のMn+イオン含有の塩溶液を浸させ、浸させた後の固体材料を乾燥箱内で乾燥させて、表面に異なる量のM塩が担持されているシリカゲル中間体M/SiO2を取得する。金属塩の担体表面での単層分散の原理によって、X線回折法を用いて異なる種類のMn+イオン塩のシリカゲル表面での単層分散閾値を確定し、当該値は、異なる塩のシリカゲル担体表面での単層担持量である。
ブラスト乾燥室機器内のステンレス製のトレイ中に等量のシリカゲルをそれぞれ入れて、溶解タンク中でMn+イオン塩を加熱して溶解させ、溶質が完全に溶解されるまで攪拌して、一定の濃度の溶液Aを形成させる。一定の体積の溶液Aを各トレイに入れて、全てのシリカゲル粒子を浸没させ、トレイを材料輸送機構上に配置させて、20〜30min揺動させた後に、ブラスト乾燥室内へ押し込み、4〜5時間静置させ、その後に乾燥させて、大量のシリカゲル中間体M/SiO2を取得する。
溶解タンク中でフェロシアン化カリウムを加熱して溶解させて、均一な溶液Bを形成させる。一定の体積の溶液Bを各トレイ中に投入して、全てのシリカゲル中間体M/SiO2を浸没させ、20〜30min揺動させた後に、ブラスト乾燥室内へ押し込み、4〜5時間静置させ、その後に乾燥させて、大量のシリカゲル担持型のフェロシアン化物型吸着剤であるK2M[Fe(CN)6]/SiO2を取得する。
ステップ(3)で取得した吸着剤をスクリーニングして、粒状度の良い吸着剤を選択して、洗浄液が綺麗になるまで、水道水で洗浄して粒子の表面に粘着した可溶性の物質と微粉末を除去する。洗浄後の吸着剤を再度乾燥させて、直接的使用できるシリカゲル担持型のフェロシアン化物型吸着剤であるK2M[Fe(CN)6]/SiO2を取得する。
更に、ステップ(1)に記載のX線回折法を用いて異なるMn+イオン塩のシリカゲル上の単層分散閾値を測定する。本発明によると、シリカゲル上で、Co(NO3)2の単層分散閾値は、0.4〜0.7g/gであり、CuSO4の単層分散閾値は、0.6〜0.9g/gであり、Zn(AC)2の単層分散閾値は、0.1〜0.4g/gであり、ZrO(NO3)2の単層分散閾値は、0.9〜1.2g/gであり、FeCl3の単層分散閾値は、0.3〜0.5g/gである。本発明の各実施例において、Mn+イオン塩のシリカゲル上の単層分散閾値は、例えば、Zn(AC)2の閾値が0.18g/gであり、Co(NO3)2閾値が0.63g/gであり、CuSO4閾値が0.79g/g;ZrO(NO3)2の閾値が1.02g/gであり、FeCl3の閾値が0.43g/gである。更に、上記のステップ(2)において、各トレイ中に1〜2kgのシリカゲル粒子を投入し、浸漬溶液体積とシリカゲル粒子体積との比は、1〜4であり、Mn+イオン塩の単層分散閾値によって、応じる溶質質量を取得し、応じるA溶液濃度を計算すると、溶解温度は30〜60℃である。
上記の製造方法で製造されるフェロシアン化物K2M[Fe(CN)6]含有の吸着剤も、本発明の保護範囲内に属する。
Kd=(Co−Ct)×F×1000/Ct (1)
DF=Co/Ct (2)
固定床反応器の動態吸着性能測定において、吸着剤を一次又は二次吸着柱中に充填させ、Cs+含有溶液が固定の流速で吸着床層を流すようにし、その流出液中のCs+の質量濃度(冷実験)又は放射能(熱実験)を測定し、流量は1時間当たり8個の床体積、即ち8BV/hに設定され、吸着反応器の性能は式(2)で示される除染係数DFで示す。
8個の小ビーカー中にそれぞれ0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gの硝酸コバルトCo(NO3)2・6H2Oを投入し、20mLの水を投入して完全に溶解させる。その後に、各ビーカー中に1gのシリカゲル粒子を投入し、ビーカーを水浴鍋内に配置し、温度は90℃である。水分蒸発の過程で、水分が完全に蒸発して粒子がほとんど乾燥されるまで、ずっとガラス棒で攪拌して均一化させる。ビーカーを120℃の乾燥箱内に入れて10h乾燥させた後に、1gのピンク色の、硝酸コバルトが担持されるシリカゲル粒子と0.2gの塩化ナトリウム(NaCl)とを混合して研磨し、XRDでその回折ピークを測定し、XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて硝酸コバルトのシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、測定値は0.63g/gである。
8個の小ビーカー中にそれぞれ0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gの硫酸銅(CuSO4・5H2O)を投入し、20mLの水を投入して完全に溶解させる。その後に、各ビーカー中に1gのシリカゲル粒子を投入し、ビーカーを水浴鍋内に配置し、温度は90℃である。水分蒸発の過程で、水分が完全に蒸発して粒子がほとんど乾燥されるまで、ずっとガラス棒で攪拌して均一化させる。ビーカーを120℃の乾燥箱内に入れて10h乾燥させた後に、1gのブルー色の、硫酸銅が担持されるシリカゲル粒子と0.2gの塩化ナトリウム(NaCl)とを混合して研磨し、XRDでその回折ピークを測定し、XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて硫酸銅のシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、測定値は0.79g/gである。
8個の小ビーカー中にそれぞれ0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gの酢酸亜鉛((CH3COO)2Zn・2H2O)を投入し、20mLの水を投入して完全に溶解させる。その後に、各ビーカー中に1gのシリカゲル粒子を投入し、ビーカーを水浴鍋内に配置し、温度は90℃である。水分蒸発の過程で、水分が完全に蒸発して粒子がほとんど乾燥されるまで、ずっとガラス棒で攪拌して均一化させる。ビーカーを120℃の乾燥箱内に入れて10h乾燥させた後に、1gの白色の、酢酸亜鉛が担持されるシリカゲル粒子と0.2g塩化ナトリウム(NaCl)とを混合して研磨し、XRDでその回折ピークを測定し、XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて酢酸亜鉛のシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、測定値は0.18g/gである。
8個の小ビーカー中にそれぞれ0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gのオキシ硝酸ジルコニル(ZrO(NO3)2)を投入し、20mLの水を投入して完全に溶解させる。その後に、各ビーカー中に1gのシリカゲル粒子を投入し、ビーカーを水浴鍋内に配置し、温度は90℃である。水分蒸発の過程で、水分が完全に蒸発して粒子がほとんど乾燥されるまで、ずっとガラス棒で攪拌して均一化させる。ビーカーを120℃の乾燥箱内に入れて10h乾燥させた後に、1gの白色の、ZrO(NO3)2が担持されるシリカゲル粒子と0.2gの塩化ナトリウム(NaCl)とを混合して研磨し、XRDでその回折ピークを測定し、XRD回折ピーク強度の外挿法を用いてオキシ硝酸ジルコニルのシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、測定値は1.02g/gである。
8個の小ビーカー中にそれぞれ0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gの塩化第二鉄(FeCl3・6H2O)を投入し、20mLの水を投入して完全に溶解させる。その後に、各ビーカー中に1gのシリカゲル粒子を投入し、ビーカーを水浴鍋内に配置し、温度は90℃である。水分蒸発の過程で、水分が完全に蒸発して粒子がほとんど乾燥されるまで、ずっとガラス棒で攪拌して均一化させる。ビーカーを120℃の乾燥箱内に入れて10h乾燥させた後に、1gの黄色の、FeCl3が担持されるシリカゲル粒子と0.2gの塩化ナトリウム(NaCl)とを混合して研磨し、XRDでその回折ピークを測定し、XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて塩化第二鉄のシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、測定値は0.43g/gである。
二つのステップの浸漬法でシリカゲル担持型吸着剤を製造する:
1)5個の10Lの大ビーカー中にそれぞれ4Lの脱イオン水を投入し、それぞれに、A−630gのCo(NO3)2・6H2O、B−790gのCuSO4・5H2O、C−180gの(CH3COO)2Zn・2H2O、D−1020gのZrO(NO3)2、E−430gのFeCl3・6H2Oを投入する。完全に溶解するまで加熱し攪拌した後に、5種類の溶液をそれぞれ、5個のそれぞれ1kgのシリカゲル粒子を有するエナメルトレイ中に入れて、溶液が全てのシリカゲルをほとんど浸没するようにし、3h静置させる。その過程で常に攪拌して粒子を均一に浸漬させる。その後に、5個のトレイを恒温乾燥箱内に配置させ、120℃下で10h乾燥させた後に、取り出して自然冷却させて、異なるイオンが浸漬されるシリカゲル中間体を取得する。
1トンの反応箱内に500Lの水を投入し、395kgのCuSO4・5H2Oを投入して、80℃まで加熱した条件下で連続的に攪拌して完全に溶解させる。その後に、500kgのシリカゲル担体を投入して、80℃条件下で12h浸漬させ、その過程で常に攪拌して吸着過程を均一にする。その後に材料を濾過させ、トレイ中に放置し、120℃の電熱ブラスト乾燥室内で24h乾燥させる。濾出液を収集し、体積により初めて浸漬された吸水量を測定する。濾出液を再び反応箱内に入れ、水を補給して、溶液の体積が初めての吸水量と同じくなるようにする。乾燥された材料を再度反応箱内に入れて、ほとんどの溶液が綺麗に吸着されるまで、初めての浸漬過程と操作条件を繰り返す。再び材料をトレイ中に放置して、120℃の電熱ブラスト乾燥室内で24h乾燥させて、Cu/SiO2吸着剤中間体を取得する。
1トンの反応箱内に500Lの水を投入し、92kgの(CH3COO)2Zn・2H2Oを投入して、40℃まで加熱した条件下で連続的に攪拌して完全に溶解させる。その後に、500kgのシリカゲル担体を投入して、40℃条件下で12h浸漬させ、過程で常に攪拌して吸着過程を均一にする。その後に材料を濾過させ、トレイ中に放置し、120℃の電熱ブラスト乾燥室内で24h乾燥させる。濾出液を収集し、体積の減少量により初めて浸漬された吸水量を測定する。濾出液を再び反応箱内に入れ、水を補給して、溶液の体積が初めての吸水量と同じくなるようにする。乾燥された材料を再度反応箱内に入れて、ほとんどの溶液が綺麗に吸着されるまで、初めての浸漬過程と操作条件を繰り返す。再び材料をトレイ中に放置して、120℃の電熱ブラスト乾燥室内で24h乾燥させて、Zn/SiO2吸着剤中間体を取得する。
ブラスト乾燥室機器内のステンレス製トレイ中に1〜5kgのシリカゲルを入れ、溶解タンク中で酢酸亜鉛(CH3COO)2Zn・2H2Oを加熱して溶解させ、溶質が完全に溶解されるまで攪拌して、5〜15wt%の濃度の溶液を形成する。各トレイに溶液を入れて、溶液とシリカゲルの体積比を1〜4にして、溶液が全てのシリカゲル粒子を浸没するようにする。トレイを材料輸送機構上に配置して、20〜30min揺動した後に、ブラスト乾燥室内に押入れ、4〜5時間静置させ、その後に100〜120℃下で乾燥して、大量のシリカゲル中間体Zn/SiO2を取得する。
ブラスト乾燥室機器内のステンレス製トレイ中に1〜5kgのシリカゲルを入れ、溶解タンク中で硫酸銅CuSO4・5H2Oを加熱して溶解させ、溶質が完全に溶解されるまで攪拌して、15〜40wt%の濃度の溶液を形成する。各トレイ中に溶液を入れて、溶液とシリカゲルの体積比を1〜4にして、溶液が全てのシリカゲル粒子を浸没するようにする。トレイを材料輸送機構上に配置して、20〜30min揺動した後に、ブラスト乾燥室内に押入れ、4〜5時間静置させ、その後に100〜120℃下で乾燥して、大量のシリカゲル中間体Cu/SiO2を取得する。
ブラスト乾燥室機器内のステンレス製トレイ中に1〜5kgのシリカゲルを入れ、溶解タンク中で硝酸コバルトCo(NO3)2・6H2Oを加熱して溶解させ、溶質が完全に溶解されるまで攪拌して、15〜30%の濃度の溶液を形成する。各トレイ中に溶液を入れて、溶液とシリカゲルの体積比を1〜4にして、溶液が全てのシリカゲル粒子を浸没するようにする。トレイを材料輸送機構上に配置して、20〜30min揺動した後に、ブラスト乾燥室内に押入れ、4〜5時間静置させ、その後に100〜120℃下で乾燥して、大量のシリカゲル中間体Co/SiO2を取得する。
1.シリカゲル担持型の金属イオンの安定なフェロシアン化物吸着剤であって、前記シリカゲルの比表面積が900〜1200m2/gの範囲内に属し、前記金属イオンの安定なフェロシアン化物は単層分散の形式で前記シリカゲル上に担持されることを特徴とする。
3.実施形態1に記載の吸着剤であって、前記金属イオンはFe3+、Co2+、Cu2+、Zn2+及びZr4+からなる群から選択されることを特徴とする。
(i)前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、
(ii)前記フェロシアン化物の溶液と前記シリカゲルの表面上に担持される前記金属イオン塩を0.5〜1.5:1のモル比で表面反応させて、単層分散の形式で前記シリカゲル上に担持される前記金属イオンの安定なフェロシアン化物を形成させるステップと、
により形成されることを特徴とする。
8.実施形態6に記載の吸着剤であって、前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップは、(a)XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて前記金属イオン塩の前記シリカゲルの表面での単層分散閾値を確定するステップと、その後に(b)前記単層分散閾値を基に、金属イオン塩の溶液をシリカゲル粒子に浸す方法により、前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、を含むことを特徴とする。
11.シリカゲル担持型の金属イオンの安定なフェロシアン化物吸着剤を製造する方法であって、前記方法は、
(i)比表面積が900〜1200m2/gの範囲内に属するシリカゲルを担体として選択するステップと、
(ii)金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、
(iii)前記フェロシアン化物の溶液と前記シリカゲル表面上に担持される前記金属イオン塩を0.5〜1.5:1のモル比で表面反応させて、前記シリカゲル上で金属イオンの安定なフェロシアン化物を形成させるステップと、
を含むことを特徴とする。
13.実施形態11に記載の方法であって、前記金属イオン塩は、FeCl3、Fe(NO3)3、Co(NO3)2、CoCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Zn(NO3)2、ZnCl2、Zn(AC)2、ZrOCl2及びZrO(NO3)2からなる群から選択されることを特徴とする。
17.実施形態14に記載の方法であって、前記金属イオン塩の溶液と前記シリカゲルの体積比は1〜4:1であることを特徴とする。
19.実施形態11に記載の方法であって、前記フェロシアン化物と前記金属イオン塩のモル比は0.8〜1.2:1であることを特徴とする。
22.実施形態1〜10のいずれか1項又は実施形態21に記載のシリカゲル担持型フェロシアン化物吸着剤の、放射性同位体Csイオンに対する吸着又は安定同位体Csイオンに対する吸着に用いられる用途である。
Claims (33)
- 顆粒状のセシウム除去用の無機イオン吸着剤の製造方法であって、
(1)マクロポーラスシリカゲルを担体として選択するステップと、
(2)単層分散原理を基に、X線回折法で異なる金属イオンMn+イオン塩のシリカゲル表面での単層分散閾値を測定して、最適なMn+イオン塩の担持量を取得するステップと、
(3)Mn+イオン塩溶液でシリカゲル粒子を浸した後に、乾燥させて、中間体M/SiO2を取得するステップと、
(4)中間体M/SiO2をフェロシアン化カリウム溶液中に浸して、SiO2表面でMn+イオンの安定なフェロシアン化物を生成させ、一定の時間静置させた後に乾燥させ、取得された材料に対してスクリーニングと洗浄を行って、シリカゲル担持型フェロシアン化物吸着剤を取得するステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。 - 前記ステップ(1)において、シリカゲルの孔径は10〜15nmであり、比表面積は900〜1200m2/gであり、シリカゲルの粒状度は0.4〜2mmであることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップ(2)と(3)において、金属イオンMn+はFe3+、Co2+、Cu2+、Zn2+又はZr4+であり、選択される塩はそれぞれ、Fe3+含有の塩がFeCl3又はFe(NO3)3であり、Co2+含有の塩がCo(NO3)2又はCoCl2であり、Cu2+含有の塩がCu(NO3)2又はCuSO4であり、Zn2+含有の塩がZn(NO3)2、ZnCl2又はZn(AC)2であり、Zr4+含有の塩がZrOCl2又はZrO(NO3)2であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 先ずMn+イオン塩のシリカゲル表面での単層分散閾値を測定し、具体的な方法は、溶液浸漬法を用いて一連の異なる含有量のMn+イオン塩をシリカゲル表面に担持させて、乾燥させた後に、被測試料を取得し、
シリカゲル質量は5〜10gであり、Mn+イオン塩のシリカゲル上での担持量は、シリカゲル1グラム当たりの担持量がそれぞれ、0.02g、0.05g、0.1g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g、6.0gであり、
Mn+イオン溶液の体積と、シリカゲルの体積との比は0.5〜2であり、
取得された一連の試料に対してX線回折測定を行って、単層分散閾値を取得することを含むを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 前記ステップ(2)で測定されたシリカゲル表面での異なる塩の単層分散閾値は、Co(NO3)2が0.4〜0.7g/gであり、CuSO4が0.6〜0.9g/gであり、Zn(AC)2が0.1〜0.4g/gであり、ZrO(NO3)2が0.9〜1.2g/gであり、FeCl3が0.3〜0.5g/gであることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記ステップ(3)と(4)において、浸漬溶液とシリカゲル粒子との体積比が1〜4であり、溶解温度が30〜60℃であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップ(4)において、フェロシアン化カリウムとMn+イオン塩のモル比が0.5〜1.5であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記ステップ(3)と(4)において、溶液の浸漬時間が3〜5時間であり、その後に120℃のブラスト乾燥室内で5〜10h乾燥させることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- シリカゲル担持型フェロシアン化物吸着剤であって、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法で製造して取得される吸着剤。 - シリカゲルロード型フェロシアン化物吸着剤であって、
請求項8に記載のシリカゲル担持型フェロシアン化物吸着剤の放射性同位体Csイオンに対する吸着と安定同位体Csイオンに対する吸着での使用。 - シリカゲル担持型の金属イオンの安定なフェロシアン化物吸着剤であって、
前記シリカゲルの比表面積が900〜1200m2/gの範囲内に属し、前記金属イオンの安定なフェロシアン化物は単層分散の形式で前記シリカゲル上に担持されることを特徴とする吸着剤。 - 前記シリカゲルは、10〜15nmの孔径と0.4〜2mmの粒状度を有することを特徴とする請求項11に記載の吸着剤。
- 前記金属イオンは、Fe3+、Co2+、Cu2+、Zn2+及びZr4+からなる群から選択されることを特徴とする請求項11に記載の吸着剤。
- 前記金属イオンは、FeCl3、Fe(NO3)3、Co(NO3)2、CoCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Zn(NO3)2、ZnCl2、Zn(AC)2、ZrOCl2及びZrO(NO3)2の金属イオン塩から誘導されることを特徴とする請求項13に記載の吸着剤。
- 前記フェロシアン化物は、フェロシアン化ナトリウム、フェロシアン化カリウム、又はその組み合わせからなる群から選択され、フェロシアン化カリウムであることが好ましいことを特徴とする請求項11に記載の吸着剤。
- 単層分散の形式で前記シリカゲル上に担持される前記金属イオンの安定なフェロシアン化物は、
(i)前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、
(ii)前記フェロシアン化物の溶液と前記シリカゲルの表面上に担持される前記金属イオン塩を0.5〜1.5:1のモル比で表面反応させて、単層分散の形式で前記シリカゲル上に担持される前記金属イオンの安定なフェロシアン化物を形成させるステップと、
により形成されることを特徴とする如求項14又は15に記載の吸着剤。 - 前記フェロシアン化物と前記金属イオン塩のモル比は0.8〜1.2:1であることを特徴とする請求項16に記載の吸着剤。
- 前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップは、(a)XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて前記金属イオン塩の前記シリカゲルの表面での単層分散閾値を確定するステップと、その後に(b)前記単層分散閾値を基に、金属イオン塩の溶液をシリカゲル粒子に浸す方法により、前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、を含むことを特徴とする請求項16に記載の吸着剤。
- 前記シリカゲル上で、Co(NO3)2の単層分散閾値は0.4〜0.7g/gであり、CuSO4の単層分散閾値は0.6〜0.9g/gであり、Zn(AC)2の単層分散閾値は0.1〜0.4g/gであり、ZrO(NO3)2の単層分散閾値は0.9〜1.2g/gであり、FeCl3の単層分散閾値は0.3〜0.5g/gであることを特徴とする請求項18に記載の吸着剤。
- 前記吸着剤は、放射性同位体Csイオンの吸着又は安定同位体Csイオンの吸着に用いられる吸着剤であるとを特徴とする請求項11に記載の吸着剤。
- シリカゲル担持型の金属イオンの安定なフェロシアン化物吸着剤を製造する方法であって、
(i)比表面積が900〜1200m2/gの範囲内に属するシリカゲルを担体として選択するステップと、
(ii)金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、
(iii)前記フェロシアン化物の溶液と前記シリカゲル表面上に担持される前記金属イオン塩を0.5〜1.5:1のモル比で表面反応させて、前記シリカゲル上で金属イオンの安定なフェロシアン化物を形成させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記シリカゲルは10〜15nmの孔径と0.4〜2mmの粒状度と有することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記金属イオン塩は、FeCl3、Fe(NO3)3、Co(NO3)2、CoCl2、Cu(NO3)2、CuSO4、Zn(NO3)2、ZnCl2、Zn(AC)2、ZrOCl2及びZrO(NO3)2からなる群から選択されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップは、(a)XRD回折ピーク強度の外挿法を用いて前記金属イオン塩の前記シリカゲルの表面での単層分散閾値を確定するステップと、(b)前記単層分散閾値を基に、金属イオン塩の溶液をシリカゲル粒子に浸す方法により、前記金属イオン塩を単層分散の形式で前記シリカゲルの表面に担持させるステップと、を含むことを特徴とする請求項21〜23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シリカゲル上で、Co(NO3)2の単層分散閾値は0.4〜0.7g/gであり、CuSO4の単層分散閾値は0.6〜0.9g/gであり、Zn(AC)2の単層分散閾値は0.1〜0.4g/gであり、ZrO(NO3)2の単層分散閾値は0.9〜1.2g/gであり、FeCl3の単層分散閾値は0.3〜0.5g/gであることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記吸着剤は、放射性同位体Csイオンの吸着又は安定同位体Csイオンの吸着に用いられる吸着剤であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記金属イオン塩の溶液と前記シリカゲルの体積比は1〜4:1であることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記シリカゲルは前記金属イオン塩の水溶液で3〜5時間浸漬され、120℃下で5〜10h乾燥されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記フェロシアン化物と前記金属イオン塩のモル比は0.8〜1.2:1であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記フェロシアン化物は、フェロシアン化ナトリウム、フェロシアン化カリウム、又はその組合せからなる群から選択されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- シリカゲル担持型の金属イオンの安定なフェロシアン化物吸着剤であって、
請求項21〜30のいずれか1項に記載の方法で製造して取得される吸着剤。 - 請求項11〜20のいずれか1項又は請求項31に記載のシリカゲル担持型フェロシアン化物吸着剤の、放射性同位体Csイオンに対する吸着又は安定同位体Csイオンに対する吸着に用いられる用途。
- 放射性同位体Csイオンの除去、分離又は抽出、或いは安定同位体Csイオンの除去、分離又は抽出に用いられる用途を有する請求項32に記載の用途。
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