JP6697050B2 - 放射性セシウム吸着剤およびこれを利用した放射性セシウムの除去方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光触媒粒子と、プルシアンブルーとを含み、前記プルシアンブルーの鉄(III)イオン(ferric ion)は、前記光触媒粒子の活性化により鉄(II)イオン(ferrous ion)に還元されることを特徴とする放射性セシウム吸着剤に関する。
h++H2O→OH+H+(2)
e−+(−[Fe(III)−CN−Fe(II)]−)→(−[Fe(II)−CN−Fe(II)]−)(3)
本発明は、(a)光触媒粒子およびプルシアンブルーを含む組成物を製造する段階と、(b)前記(a)の段階で製造された組成物および放射性セシウムを混合した前駆体溶液を製造する段階と、(c)前記(b)の段階で製造された前駆体溶液で前記光触媒粒子を活性化させることにより、前記プルシアンブルーの鉄(III)イオンを鉄(II)イオンに還元させる段階とを含む放射性セシウムの除去方法を提供する。
実施例1
光触媒粒子として、TiO2粉末(Sigma−Aldrich社)1gおよびプルシアンブルー(CAS NUMBER:14038−43−8;Sigma−Aldrich社)1gを混合した後、混合物を水に添加して、25℃で2時間の間追加混合した。その後、0.45μmのフィルターに通過させた後、80℃のオーブンで乾燥した試料を製造した。次に、試料およびCsを混合して、0.5g/L〜10g/Lの試料および40μM〜55μMのCsを含む前駆体水溶液を製造した。
TiO2粉末の代わりにSiO2粉末(Sigma−Aldrich社)を使用したことを除いて、実施例1と同じ方法でCsを除去した。
実施例1によるCs除去において、前駆体水溶液内試料の濃度によるCs除去(または吸着)程度を観察するための実験を行い、その結果は、図3(a)〜(b)に示した。
実施例1および比較例1によるCs除去(前駆体水溶液内試料の濃度=5g/L)において、pH条件によるCs除去程度を観察するための実験を行い、その結果は、図4および図5(a)〜(b)に示した。
実施例1によるCs除去(前駆体水溶液内試料の濃度=5g/L)において、競争イオンの種類によるCs除去程度を観察するための実験を行い、その結果は、図6に示した。
実施例1によるCs除去において、雰囲気条件によるCs除去程度を観察するための実験を行い、その結果は、図7(a)〜(b)に示した。
実施例1および比較例1によるCsおよび137Cs除去において、光触媒粒子適用の有無によるCsおよび137Cs除去程度を観察するための実験を行い、その結果は、図8(a)〜(b)に示した。
Claims (8)
- (a)光触媒粒子およびプルシアンブルーを含む組成物を製造する段階と、
(b)前記(a)の段階で製造された組成物および放射性セシウムを混合した前駆体溶液を製造する段階と、
(c)前記(b)の段階で製造された前駆体溶液で前記光触媒粒子を活性化させることにより、前記プルシアンブルーの鉄(III)イオン(ferric ion)を鉄(II)イオン(ferrous ion)に還元させる段階を含む、
放射性セシウムの除去方法。 - 前記(b)段階で前駆体溶液内の前記光触媒粒子および前記プルシアンブルーの総濃度は、2g/L〜20g/Lである、
請求項1に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記(c)段階で、300nm超過500nm以下の波長を含む外部UVによって前記光触媒粒子を活性化させる、
請求項1に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記外部UVは、10分〜10時間の間照射され、前記外部UVの時間当たりの総照射量は、300mJ/cm2〜5,000mJ/cm2である、
請求項3に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記外部UV照射は、pH2〜pH10で行われる、
請求項3に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記外部UV照射は、窒素の雰囲気下で行われる、
請求項3に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記(a)段階で、前記光触媒粒子は、TiO 2 、ZnO、WO 3 、SnO 2 、CdSおよびFe 2 O 3 よりなる群から選択された一つ以上を含む粒子である
請求項1に記載の放射性セシウムの除去方法。 - 前記(a)段階で、前記プルシアンブルーは、下記化学式1で表される化合物を含む、
請求項1に記載の放射性セシウムの除去方法。
[化学式1]
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