JP6695772B2 - 陰イオン吸着方法 - Google Patents
陰イオン吸着方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6695772B2 JP6695772B2 JP2016196311A JP2016196311A JP6695772B2 JP 6695772 B2 JP6695772 B2 JP 6695772B2 JP 2016196311 A JP2016196311 A JP 2016196311A JP 2016196311 A JP2016196311 A JP 2016196311A JP 6695772 B2 JP6695772 B2 JP 6695772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polylactic acid
- porous particles
- anion
- acid porous
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
[2] 前記陰イオンは、無機化合物のオキソ酸イオンであることを特徴とする[1]に記載の陰イオン吸着方法。
[3] 前記陰イオンは、セレン酸イオン又は亜セレン酸イオンであることを特徴とする[2]に記載の陰イオン吸着方法。
本発明の第一態様の陰イオン吸着方法は、無機化合物の陰イオンを含み、且つpH4〜9である溶液(以下、処理対象液と呼ぶことがある。)をポリ乳酸多孔質粒子に接触させることにより、前記陰イオンを前記ポリ乳酸多孔質粒子に吸着させる方法である。
ここで、オキソ酸とは、1つの無機原子に水酸基(−OH)及びオキソ基(=O)が結合しており、且つその水酸基のプロトンが脱離し得る無機化合物である。オキソ酸は水中では前記プロトンが脱離したオキソ酸イオンとなり得る。
処理対象液が弱酸性側であると、目的の陰イオンの吸着力がより高まるメカニズムは不明であるが、次のことが要因として考えられる。すなわち、(1)pHが多孔質構造に影響を与えること、(2)ポリ乳酸の主鎖を構成するエステル結合の一部が多孔質構造の形成時に切断されており、その切断で生じたカルボキシル基及び水酸基のプロトンの脱離(負電荷の形成)が抑制されること、等が考えられる。
上記温度範囲であると、ポリ乳酸多孔質粒子による目的の陰イオンの吸着力を高めることができる。上記温度範囲の下限値以上であると、処理対象液中における目的の陰イオンの拡散速度が高まり、ポリ乳酸多孔質粒子に接触して吸着する効率がより高められる。上記温度範囲の上限値以下であると、ポリ乳酸多孔質粒子の加水分解を抑制し、ポリ乳酸多孔質粒子による目的の陰イオンの吸着力を高めることができる。
通常、ポリ乳酸多孔質粒子の添加量を多くすれば、吸着可能な陰イオンの量も多くなり、例えば、ポリ乳酸多孔質粒子による無機オキソ酸イオンの吸着量として、例えば0.45〜1.5mol/kgが挙げられる。
処理対象液からポリ乳酸多孔質粒子の粉末を回収する方法としては、例えば、沈殿法、濾過法等が挙げられる。沈殿法としては、例えば、処理対象液を静置して沈殿させる方法、処理対象液に硫酸バンド、PAC、高分子ポリマー凝集剤等を添加して凝集させて沈殿させる方法等が挙げられる。
本発明で用いる陰イオン吸着体は、無機化合物の陰イオンを吸着する吸着剤の主要な成分としてポリ乳酸多孔質粒子を有することが好ましい。ここで「主要な成分」とは、吸着剤の各成分間における目的の陰イオンの吸着量を比較した場合、最も吸着量の多い成分ということを意味する。前記吸着体は、前記吸着剤を保持する保持部材をさらに有していてもよい。
本発明で用いるポリ乳酸多孔質粒子は公知の方法で化学合成されたものであり、特開2009−242728号公報に開示されたポリ乳酸多孔質粒子の製造方法によって得られたものが好ましい。
本発明で用いるポリ乳酸多孔質粒子の群の上記変動係数は、25%以下が好ましく、20%以下が好ましく、15%以下がさらに好ましい。均一な粒子径を有するポリ乳酸多孔質粒子を用いることによって、安定して均質な吸着性能が得られる。
本発明で用いるポリ乳酸多孔質粒子の上記変動係数は、45%以下が好ましく、35%以下が好ましく、25%以下がさらに好ましい。均一な孔径を有するポリ乳酸多孔質粒子を用いることによって、安定して均質な吸着性能が得られる。
(式) χc(%)=ΔHm÷ΔHf×100
上式中ΔHmはDSC装置で実測したサンプルの融解熱を示し、ΔHfは100%結晶ポリ乳酸の平衡融解熱を示す。
本発明で用いるポリ乳酸多孔質粒子の結晶化度は、50%以上が好ましく、60%以上がより好ましい。結晶化度が高いほど、ポリ乳酸多孔質粒子の靱性などの機械的強度が高まり、本発明の陰イオン吸着方法を実施する際の取り扱いや操作が容易になる。
アンプル管中のフタル酸ジエチルに、高純度のポリL−乳酸(分子量10〜30万)を濃度10w/w%となるように添加した。アンプル管内の空気を窒素で置換し、ガスバーナーを用いてアンプル管を封管した後、アンプル管を160℃のオイルバス中に10分間浸し、ポリL−乳酸を溶融させ、さらに0℃のウォーターバス中に20分間浸漬した。この冷却によってアンプル管内にポリ乳酸の粒子が生成した。
上記の粒子をアンプル管から取り出してろ過法によって粒子を回収した。得られた粒子の約10gに対して1000mlのメタノールを添加して洗浄した後、ろ過法によって粒子を回収した。この粒子を真空乾燥によって乾燥し、目的のポリ乳酸多孔質粒子を得た。
作製したポリ乳酸多孔質粒子の一部について金スパッタリングを行い、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、その粒子径等を測定した。
測定の結果、作製したポリ乳酸多孔質粒子の平均粒子径は約40μmであり、その変動係数は約25%であり、平均孔径は約0.4μmであり、その変動係数は約40%であった。
セレンを10mg/L含むセレン酸ナトリウム水溶液(pH6)を調製した。上記合成で得たポリ乳酸多孔質粒子を用いて、以下の実験を行った。
セレン酸イオンを含む上記水溶液に、上記で合成したポリ乳酸多孔質粒子を、0.015、0.025、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0(単位:w/w%)の各濃度で添加した。この水溶液を20℃で1時間撹拌した後に、ポリ乳酸多孔質粒子をろ過法で回収し、ポリ乳酸多孔質粒子が除かれた濾液のセレン酸イオン濃度をJIS K0102:2013年の「67.セレンの水素化合物発生ICP発光分光分析法」によって測定した。
上記実験によって、ポリ乳酸多孔質粒子のセレン酸イオンに対する吸着等温線を得た(図1)。図1に示す結果から、ポリ乳酸多孔質粒子の添加によって、溶存セレン酸イオンの平衡濃度が環境基準(0.01 mg/L)以下になることが確認された。
ポリ乳酸多孔質粒子に代えて、市販の架橋型アクリル樹脂粒子(平均粒子径約20μm、非多孔質)を用いた以外は、実施例1と同様に実験した。
その結果、上記水溶液のセレン酸イオン濃度は、試験前と同じ10mg/Lであった。
セレンを10mg/L含むセレン酸ナトリウム水溶液に、水酸化ナトリウムを添加して、pH11に調製した水溶液を用いて、40℃で3日間撹拌した以外は、実施例1と同様に実験した。
その結果、いずれの濃度で添加した場合においても、上記水溶液のセレン酸イオン濃度は約10mg/Lであり、初期濃度と同じであった。回収後のポリ乳酸多孔質粒子を観察したところ、粒子の一部が加水分解して、多孔質構造が崩壊していると考えられた。
セレンを10mg/L含むセレン酸ナトリウム水溶液に、酢酸を添加して、pH約3に調製した水溶液を用いて、40℃で3日間撹拌した以外は、実施例1と同様に実験した。
その結果、いずれの濃度で添加した場合においても、上記水溶液のセレン酸イオン濃度は約10mg/Lであり、初期濃度と同じであった。回収後のポリ乳酸多孔質粒子を観察したところ、粒子の一部が加水分解して、多孔質構造が崩壊していると考えられた。
セレンを10mg/L含むセレン酸ナトリウム水溶液に、硫酸を添加して、pH約3に調製した水溶液を用いて、40℃で3日間撹拌した以外は、実施例1と同様に実験した。
その結果、いずれの濃度で添加した場合においても、上記水溶液のセレン酸イオン濃度は約10mg/Lであり、初期濃度と同じであった。回収後のポリ乳酸多孔質粒子を観察したところ、粒子が硬化して、多孔質構造が崩壊していると考えられた。
Claims (3)
- 無機化合物の陰イオンを含み、且つpH4〜9である溶液をポリ乳酸多孔質粒子に接触させることにより、前記陰イオンを前記ポリ乳酸多孔質粒子に吸着させることを特徴とする陰イオン吸着方法。
- 前記陰イオンは、無機化合物のオキソ酸イオンであることを特徴とする請求項1に記載の陰イオン吸着方法。
- 前記陰イオンは、セレン酸イオン又は亜セレン酸イオンであることを特徴とする請求項2に記載の陰イオン吸着方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016196311A JP6695772B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 陰イオン吸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016196311A JP6695772B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 陰イオン吸着方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018058013A JP2018058013A (ja) | 2018-04-12 |
JP6695772B2 true JP6695772B2 (ja) | 2020-05-20 |
Family
ID=61908016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016196311A Active JP6695772B2 (ja) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | 陰イオン吸着方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6695772B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004136158A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Achilles Corp | アニオン吸着材料 |
JP2004202278A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-07-22 | Achilles Corp | 重金属含有アニオン用吸着材料を用いたセレン化合物含有水の処理方法 |
JP2006122831A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Japan Science & Technology Agency | オキシ水酸化鉄複合体の製造方法及びオキシ水酸化鉄複合体吸着材 |
JP5165230B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2013-03-21 | 学校法人同志社 | モリブデン又はタングステンの吸着方法 |
KR100845009B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2008-07-08 | 한국생명공학연구원 | 전하를 띠는 물질이 고착된 다공성 고분자 입자 및 그제조방법 |
JP2009242728A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ryukoku Univ | ポリ乳酸多孔質粒子およびその製造方法 |
JP5236568B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-07-17 | 高知県 | 酸素酸イオン収着材、その製造方法およびイオン収着処理方法 |
JP6300340B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2018-03-28 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | 金属捕集材 |
-
2016
- 2016-10-04 JP JP2016196311A patent/JP6695772B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018058013A (ja) | 2018-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Super rapid removal of copper, cadmium and lead ions from water by NTA-silica gel | |
Sun et al. | Fabrication of highly selective ion imprinted macroporous membranes with crown ether for targeted separation of lithium ion | |
Shen et al. | Superior adsorption capacity of g-C3N4 for heavy metal ions from aqueous solutions | |
Sriram et al. | Xerogel activated diatoms as an effective hybrid adsorbent for the efficient removal of malachite green | |
Zhang et al. | Metastable zirconium phosphate under nanoconfinement with superior adsorption capability for water treatment | |
Zito et al. | Inorganic nano-adsorbents for the removal of heavy metals and arsenic: a review | |
Tirtom et al. | Comparative adsorption of Ni (II) and Cd (II) ions on epichlorohydrin crosslinked chitosan–clay composite beads in aqueous solution | |
Balarak et al. | Adsorption of fluoride from aqueous solutions by carbon nanotubes: determination of equilibrium, kinetic, and thermodynamic parameters | |
Wei et al. | Hydroxyapatite–gelatin nanocomposite as a novel adsorbent for nitrobenzene removal from aqueous solution | |
WO2012036034A1 (ja) | アミドキシム修飾されたポリアクリロニトリル多孔質体 | |
Darwish et al. | Functionalized nanomaterial for environmental techniques | |
Hoang et al. | Coconut shell activated carbon/CoFe2O4 composite for the removal of rhodamine B from aqueous solution | |
Zhang et al. | High-performance removal of phosphate from water by graphene nanosheets supported lanthanum hydroxide nanoparticles | |
Dehaghi | Removal of lead ions from aqueous solution using multi-walled carbon nanotubes: The effect of functionalization | |
Chen et al. | Removal of hexavalent chromium from aqueous solution using exfoliated polyaniline/montmorillonite composite | |
Hu et al. | Amine-functionalized MOF-derived carbon materials for efficient removal of Congo red dye from aqueous solutions: simulation and adsorption studies | |
Sun et al. | Adsorption behavior and mechanism of sulfonamides on controllably synthesized covalent organic frameworks | |
Shokri et al. | Novel adsorptive mixed matrix membrane by incorporating modified nanoclay with amino acid for removal of arsenic from water | |
Kumarage et al. | Electrospun amine-functionalized silica nanoparticles–cellulose acetate nanofiber membranes for effective removal of hardness and heavy metals (As (v), Cd (ii), Pb (ii)) in drinking water sources | |
JP6853677B2 (ja) | 水処理システム及び水処理方法 | |
JP6695772B2 (ja) | 陰イオン吸着方法 | |
JP6695771B2 (ja) | 無機オキソ酸イオンの吸着方法 | |
Wang et al. | Removal of metal ions from aqueous solution with β-cyclodextrin-based hydrogels | |
Li et al. | An amorphous coordination polymer with high adsorption ability for anionic dyes from aqueous solution | |
JP2018058011A (ja) | 陰イオン吸着方法及び陰イオン吸着体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181005 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200327 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6695772 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |