JPH04501086A - 粒状無機吸着剤およびその製造方法 - Google Patents

粒状無機吸着剤およびその製造方法

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JPH04501086A JP50846290A JP50846290A JPH04501086A JP H04501086 A JPH04501086 A JP H04501086A JP 50846290 A JP50846290 A JP 50846290A JP 50846290 A JP50846290 A JP 50846290A JP H04501086 A JPH04501086 A JP H04501086A
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バリビン,ウラジミル イワノビッチ
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スミシュリャエワ,オルガ ジュリエフナ
シュチン,アナトリー パブロビッチ
トレチャコフ,セルゲイ ヤコブレビッチ
モイセーエフ,バレリー エフゲニービッチ
ペレコゼワ,タチャナ ニコラエフナ
ガルキン,ウラジミル ミカイロビッチ
コレンコワ,アルマ ベニアミノフナ
ズロカゾワ,エレナ イワノフナ
ボブク,セルゲイ ミロスラボビッチ
ポノマレフ,バレリー ゲンナディエビッチ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
粒状舊mシリLiのに選方功 鴎鰺団 本発明は高温技術処理で使用される無機材料、とりわけ粒状無機吸着剤およびそ の製造方法に関する。 従来例技搏 すべての粒状吸着剤はその目的によって異なるが、以下の特性により特許つけら れる。 すなわち1粒状物(顆粒)の機械的強さ、熱、薬品および放射線に対する安定性 、比表非冷却復水の精製、原子カプラントの熱媒体)において数々の技術処理を 実施するとき、生成活性表面を処理し、さらに薬品および熱に高い安定性を有し 、特殊なケースにおいては運転条件を変えても良好な対放射線安定性と強度特性 を有する粒状無機吸着剤の使用がめられる。 ガスおよび流体の技術処理において知られている吸着剤は活性炭をベースにして いる。 例えば、この種の吸着剤は150℃から180℃の温度下で直接アルゴンのフロ ー中に使用してクリプトンとキセノンを分離することができる+AICuCL液 で緩和すると、100℃の温度下で一酸化炭素を回収することができ、またオキ シンまたはその誘導体で緩和すると、最高150℃の温度下で原子炉のP媒体の 精製に使用できる(ヨーロッパ特許公報第0061924号)、この種の吸着剤 の適用範囲は、ガス流での大便中の熱安定性が300℃から350℃までに限ら れ、また高温の流体では基質の化学的安定性と機械的安定性によって限られ5& 体に破壊物の汚染が現れる。一方、この種の吸着剤は高レベルの電離放射線存在 下で使用すると対放射線安定性が低くなる特徴がある。 また、熱および放射線に対する優れた安定性、大きな比表面積、高吸収能力を有 する多価金属の酸化物をベースとした無機吸着剤も従来より知られている。特に この種の吸着剤は、酸化アルミニウム、二酸化けい素、および二酸化チタン(ア ルミニウム、鉄、けい素の酸化物、無機酸の陰イオン(硫黄、塩化水素、 19 ) 、 NaTj、O,)lの構造のチタン酸ナトリウムをさらに含有する)を ベースとした吸着剤である。これらの吸着剤は腐食生成物に含まれる金属のイオ ンから、また放射性同位元素から高温の水流を精製するのにもっばら使用されて いる。 上記の酸化吸着剤は高圧、高温下では化学的安定性が低く、その結果、有害な技 術的不純物(アルミニウム、けい素、塩素、燐、硫黄、ナトリウム)が吸着剤か ら液相に溶出してしまい、技術処理の効率を低減させている。事実、純度の高い 物質や水を生産する場合、これは最終製品の品質を劣下させ、また、原子カプラ ントでの非冷却熱媒体の精製においては、ラインの腐食、H子炉燃料成分の沈澱 、およびバックグラウンド放射線の上昇を加速してしまう。 高温の液体流での使用に合わせて、化学的安定性と放射線安定性の高い周期系の 第4グループに属する金属の耐熱性酸化水和物の使用が提案されている:TiO ,(米国特許第4268422号明細書)1丁10t + ZrO,+ SnO ,(特開昭56−133694号公帽) 、 Tie、、 SnO,(特開昭5 8−T1 一〇号公報)、チタンスポンジに沈澱させた二酸化チタン(米国特許第4587 232号明細書)。 これらの吸着剤は100℃以上では水における水熱安定性が低い、これは、水熱 反応下では結晶化の過程と相の変形がこのような吸着剤では強く進行するという 事実と関連づけられるものであり、これは濾過工程による粒化と吸着剤の飛沫の 特徴によっている。 チタン、ジルコニウム、スズの無定形酸化水和物は大気中で熱処理
【受けると以 下のように相の変形が起こる。 (Izv@r+stiIIAkadem、i nauk 5SSR,Mo5co v: Neorganicheskie Material凵A +983.ν o1.19゜ No、 7 /Malykh T、G、 et al、 ”Vliyanje  tegeratury gdroter′M1noi ob窒≠b盾狽汲堰@n a pori stuyu 5trukturu i 5ekhanicheskuyu pr ochnost 5orbenta na osnove ■窒≠獅浮撃奄窒盾 魔≠獅獅メ{<。 djoxjdatatana’、pp、+215−1217)(Kolloid ny Zhurnal、 Moscow、 19g31 VOl、45. l5 sue 3 /Sharygir+ L、l、 et al、”Gidrote raalnayaustoichivostgidratユrovannoid vuokisitsirkonia”、pp、608−61P.) (Journal″’KjnatikaiKata13v”、+975.Vol 、+6.No、6/Sharygin1.、M、etal、hGidrot erma1noa■0dlfltlul”01lanllIPOrlStO1s trukturyH1dratxrovannoxdVUO求jS)−010V B’+PP− 1056−1061,−Hydrothersal 齢市fication o f the porous of hydrated 5t≠獅獅奄メ@oxi de) すでにわかっているように、水温150℃から350℃の水熱反応下ではジルコ ニウム、チタン、およびスズの無定形酸化水和物の粒子の比表面積および機械的 強度は、吸着剤の化学的改質および相の変形の結果として激しく落ち、無定形の 初期マトリックスの相の変形は大気中における熱処理の場合よりも極めて低い温 度で始まる1例えば、水熱熱処理過程ではX線回折分析に従ったジルコニウムの 無定形酸化水和物が水温160℃で既に準安定の正方晶相に変形し、350℃で 8日間経て安定した単斜晶相に推移する。その結果、このような変形においては チタン、ジルコニウム、およびスズの酸化水和物の一次粒子内に内部応力が起き 、それが凝集力の低下を招き、引き続いて、濾過過程における吸着剤粒子の機械 的破壊、ひいてはその破壊物の高温水流への汚染とつながる。 酸化物と金属の部分酸化水和物をベースとし、以下の構造をもつ無機粒状吸着剤 も従来の技術として知られている(米国特許公報第4661282号明細書)。 [(Ti+ Zr+ 5n)lI(AI、Fe、Cr; Ga、Co;Re、I n)+−+1Oy(OH)c:1(A−”)a(A−”)e(A−’)r(A− ’)g ・n H,0ここで、Aはそれぞれ1゜2.3.4の負の原子価をもつ アニオンy ;z z O〈スく0.5 0<d+ム◆3f◆4g≦ス 0≦n≦】0 この吸着剤は一定p)lの水媒体内で2種類の金属の塩を共沈させ、その後、1 50℃以下の1度でそのゲルを乾燥させ、それを酸(H,PO,、)l、So、 )で処理して、160℃〜800℃でばい焼して製造される。二のような吸着剤 の製造方法では、125℃で乾燥さセた後でもX線回折分析をすると無定形の構 造のままであり、2種類の金属の水酸化物の混合化学構造をもつ。そのうちの1 つはブタン、ジルコニウム、またはスズ、陰イオン酸残留物、および水である。 この吸着剤は高温下(160’C以上)でも熱および化学的安定性とかなりの陰 イオン交換能力を有する。 しかし2この吸着剤は陰イオンと金属の構造に3価または4価に等しい陽の原子 価1有するために化学的安定性が十分ではない。 この吸着剤を原子力発電所の非冷却熱媒体の精製システムに使用する場合、陰イ オンと陽イオンは吸着剤から洗浄されるであろうが、濾液は好ましくない混合物 で汚染されてしまう、この吸着剤は強度の安定性および構造的収着特性が低い、 その理由は高温下で水中で起こる結晶過程と相の変形による。このような吸着剤 は使用寿命が短く、運転上の信頼性がない。 念盟例詮盟 本発明の目的は、高温、高圧下で強度および構造的収着特性を向上させ、そのよ うな条件下で長期間安定性を保つことを特徴とする1周期系第4グループに属す る金属の酸化物をべ〜スとした規則正しい結晶#I造を有する粒状無機吸着剤を 提供することであり、前記結晶構造と物理−化学的特性の好ましい結合を保証す る電気化学的技術を用いて前記吸着剤を製造する方法を提供することである。 この目的を達成するため1本発明によれば、ここで提案される粒状S機吸着剤は 濁期系第4グループに属する金属の酸化物をベースとし、以下の化学式で表され る。 T IXZ ryS ns、−x−yoz ・ n H*0ここで、0(!◆y (1 X = ()−0,95 y =0−0.15 n = 0.05−1.8 比表面積は30〜250■27gで、ルチル形の構造をもった固溶体であり、  Cu−1!α放射線で測定したX線回折図−11’li、 26.8±0.7  、34.5+1.5 、52.8f:1.5度に等シイ角y12Bで主ピークを 示すことを特徴とする。 本発明の方法に従うて製造される吸着剤は、150℃から900℃の高圧下の液 体および気体の流れにおいて化学的安定性と熱安定性をかなり向上させたことを 特徴とし、さらに長期の寿命と運転上の信頼性を特徴とする。また、この吸着剤 の注目点は、その生成表面による高い収着能と触媒活性である。 二酸化チタンの含量を95モル%以上に増加させたため、アナタニス形の外観を 呈し、また一方、二酸化ジルコニウムの含量を15モル%以上に増加させたため 、単斜晶相の形状となった。 どちらの場合も、吸着剤の高温水流における水熱安定性は鋭く落ちる。 本製法における水の含量の上限(n = 1.8)は、希望する製品の粒子の強 度をどの程度落とすかに左右され、下fJ4 (n = 0.05)は、その表 面におけるヒドロキシル基が低濃度のために吸着剤の収着活性をどの程度落とす かに左右される。 吸着剤の要求される構造を維持するための必要条件は二酸化スズの存在である。 この含量はチタンと二酸化ジルコニウムの比によって3から98モル%まで可変 できる。これら3つの成分の含量をその目的や使用条件によって可変することに よって必要な特性を得ることができる。 こ2で提案する本発明による吸着剤は2次の化学式をもつ。 T ixZ ryS r++−x−yox ・n HIOここで1頁、 0.0 5−0.4 y 、 0.02−0.15 n = 0.05−1.8 X#回折図テ、 26.8±0.4 、34±0.9 、52.2f0.8度に 等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴とする構造を有する。 上記の構造を有する吸着剤は、放射性ヨー素およびその有機派生物を含有する高 温の蒸気ガスおよびガス流において高い吸収力と触媒活性を有し、−酸化炭素を 含有する排気ガスの中和に十分使用することも、また触媒中に使用することもで きる。 また、ここで提案する本発明による吸着剤は、以下の化学式をもつ。 Ti、ZrySnx−x−you・nHy。 ここで1頁= 0.4−0.95 Y = 0.02〜0.15 n = 0.05−IJ X線回折図7’、 26.8f0.4 、35.2±0.9 、53.5±0. 8度に等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴とする構造を有する。このよ うな構造を有する吸着剤は、ウラニウムとの関係において高い収着能を有し11 子カプラントにおける蒸気ガス放出の汚染談去に有益であり、また塩類の複合結 合の溶液からウラニウムを回収するのにも使用できる。 また、ここで提案する本発明による吸着剤は、以下の化学式をもつ。 Ti1lSn、−,04” nHx。 ここで、真: 0.05−0.9 n = 0.0シ1.8 XIIA!i8I折図で、 26.8±0.7 、34.5±1.5 、524 ±1.5度に等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴とする構造を有する。 この種の吸着剤は、腐食生成物(鉄、コバルト、ニッケル)に含有される金属ま たは有毒金属(鉛、銅)のイオンに関して高い収着能を持ち、普通の操作条件下 または高温・高圧下で実施されるさまざまな技術過程で使用できる。この吸着剤 は、放射線廃棄物の処理や放射性ヨー素の有機派生物から蒸気ガスの流れを洗浄 するのに使用できる。 また、ここで提案する本発明による吸着剤は、以下の化学式をもつ。 ZrySn+−you ・nHz0 ここで、 x = 0.02−0.15n = 0.05−1.8 X11回折図’t’、 26.2+0.05.33.1fO,05,5]、4f 0.05度に等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴とする構造を有する。 この種の吸着剤は、高い耐薬品性と強度をもち、高温の水流から1例えば、原子 炉の非冷却の熱媒体やさまざまなプロヤス液からイオンおよびコロイド状の微成 分を除去するための効果的なコレクタとして使用できる。また、これは放射化学 産業や高放射線廃棄物の処理、IEたは放射性ヨー素を含有するガスの放出の汚 染除去など2さまざまな触媒プロセスに(個別にまたはキャリアとして)使用で きる。 この吸着剤の表面は周期系の第1グループ、第2グループ5第3グループ、第5 グループ、第6グループ、第7グループ、第8グループの1つから選んだ少なく とも1つの成分によって改質されていることが望ましく、前記成分の量はo、o oos〜】、5ミリモル1g内であるべきである。 改質は、ガスおよび蒸気ガスの流れだけでなく、有機触媒および水様触媒におい て高温下で吸収力や触媒活性を向上させるために前記吸着剤の適用性を拡げるも のである。 良好な水圧および動的特性を得るために、吸着剤の粒子はほぼ球に近い形状を有 し、破断限界は少なくとも50kgf/c腸1であり、サイズは0.001から 3關の範囲にあることを薦める。 本発明の目的を達成するため、ここで提案される周期系第4グループに属する金 属の酸化物をベースとした粒状無機吸着剤の製造方法は、本発明によれば、塩化 スズを含有する水溶液と、 Ti:Zr:Snのモル比が(()−0,95)二 (+)−0,15):(0,03−1,0)のチタンおよびジルコニウムからな る系から選択した金属の少なくとも1つの塩化物をその金属の塩化物の原子比が 0.2−1.0になるまで電気分解にかけて、金属の酸化水和物の混合ゾルに生 成し、その後、PH12m上のゲル化液中に前記ゾルを滴状分散させ、後に洗浄 して20℃から900℃で熱処理する生成ゲル粒子を分離し、次式に沿った希望 製品の粒子を産生ずる。 Ti、ZrySn+−x−yox’ nHz。 二二で、O<x+y<1 ス: [)−0,95 y 、 O−0,15 n = 0.05−1.8 比表面積は30〜250m’/gで2ルチル形の構造をもった固溶体であり、  Cu−にα放射線で測定したX線回折図では、 26.8±0.7、詞、5±1 .5 、52.11±1.5度に等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴と する。 結晶ゾルの電気化学的生成プロセスのパラメータおよびゲル化液におけるゾルの 粒化プロセスを適切に選択しているために、また、1回の技術サイクルにこれら の段階を組み入れているために、ここで提案する方法は、熱処理を行う前にゲル 粒子に固溶体の規則正しい結晶構造を確実に形成させ、これはこれまでの沈澱法 では達成できなかったことである。 本発明の方法は合理的な生産ラインに簡単に適用することができ、沈澱、ゲルの 濾過、その粉砕といった長期にわたるプロセスを回避することができる。−回の 技術操作(ゾルの分散)を行えば、必要な分別構造をもつ粒子を確実に生産し、 ゲル粒子の洗浄においても洗浄水の消費量をかなり低減させて行うことができる 。 吸着剤にめられる必要条件によフて異なるが、電気分解にかける水f*Mは以下 を含有することが望ましい:チタン、ジルコニウム、スズのモル比がそれぞれ( 0,05−0,4) : (0,02−1,15):(0,43−0,95)  ノ塩化物、チタン、ジルコニウム、スズの−Pル比がそれぞれ(0,4−0,9 5):(0,02−0,15):(0,03−0,45) +71塩化物、チタ ン、スズノモル比がそれぞれ(0,05−0,9): (0,1−0,95)の 塩化物、あるいはジルコニウム、スズのモル比がそれぞれ(0,02−0,15 ):(0,85−0,98)の塩化物。 溶液の電気分解は、金属に対する塩化物の原子比が0.5〜1.0になるまで行 われる。 電気分解の過程で塩酸が溶液から除去されるにれは電極で塩酸が塩素と水素に分 解されるためによる。塩酸が除去される結果−C1/Meの原子比(塩化物の初 期S液では値〜4に達する)は減少し、加水分解、重合化、前記金属の酸化、続 いて、 CI/Me≦1にて、前記金屑の酸化物の結晶性固溶体をベースとする コロイド粒子のII造を有する金属の酸化水和物のアニオン欠損のコロイド溶液 (ゾル)が生成される。 C1/Me < 0.2の低レシオの場合は、合成ゾ ルを電解槽内で自発的にゲル化するにはがなりの負担がかがるためにこれは技術 的に璽しい、生成されたアニオン欠損ゾルは、ゲル化液、アルカリ水溶液、また はこの種の溶液として好まれて使用されるpH12以上のアンモニア水ts液中 に滴状分散される。 pHを下げると、ゲル粒子および希望する製品の粒子の機械的強度が極端に低下 する。ゲル粒子は母液と分離され熱水で洗浄され、20℃から900℃の温度下 で熱処理される。この1下での処理により、前記金属の部分酸化水和物が確実に 生成される。電気分解にさらす溶液には金属塩化物が全体で0.3から3モル/ リットル含有されていることが望ましい。 :の金属塩化物の含有S度を0.3モル/リットル以下にすると、ゲル化のとき に粒子の器械的強度が低下し、それ以降の処理過程で変形や破断力唖じ、ひいて は最終II1品の生産意が低下する。金属塩化物の濃度を3モル/リットル以上 にすると、ゾルの生成が技術的に困難になる。すなわち、加水分解の工程が遅く なり、電解質の酸度が高いために膜が急速に不活性となる。電気分解を行う最適 温度範囲は10℃から80℃である。上限は陽イオン交換膜および陰イオン交換 膜の熱安定性によるもので、80℃を超えると破壊されてしまう、下限は金属塩 化物の加水分解の低速度によって左右される。これは電解槽の効率を制限する。 電気分解は両タイプの膜の限界値を超えない電流密度で実施される。 本発明に従って吸着剤の使用の可能性を拡げるとすれば、熱処理後に周期系第1 グループ、勇2グループ、第3グループ、第5グループ、第6グループ、第7グ ループ、第8グループから選択した成分の少なくとも1つの塩類の溶H6・10 −’ 1.5モル/リットルで、または1周期系第1−2グループから選択した 金属の少なくとも1つの水酸化物で処理して、その後100℃から900℃の温 度下で熱処理してその表面を改質するのが望ましい。 溶液の濃度は改質の効果によって決定し、温度および熱処理の時間は改質剤の性 質による。上限は改質吸着剤の収着能および触翻性が落ちるところとし、熱処理 の下限は、物理的に結合したバラスト水をそれを使用する前に吸着剤から取り除 く必要性によって決まる。 児吸の仕適大−i珂 塩化スズ0.231モルモル/リットル化チタン0.77モモル/リットル塩化 ジルコニウム0゜099モルモル/リットルル比Sn:Tiニア、r =0.2 1:0.7:0.09)からなる水溶液を3室からなる電解槽の中央の室に入れ 、関連するイオン交換膜によって陰極と陽極から分離する。を解槽内で陰極はチ タンからなり、vIk極はグラフアイ1−からなる、電気分解は温度40℃2膜 電&密度400^/薦2にて行われる。金属に対する塩素の原子比が0.55に なったら電気分解を中断する。 スズ、チタン、ジルコニウムの酸化水和物の生成ゾルを内径0.−のガラス製毛 細管を通してPH13のアンモニア水溶液に滴状分散させる2球状のゲル粒子を 濾過しで分離し、壽留水で洗浄して電解質を除去する。 このように生成されたゲル粒子はX線分光分析をするとルチル形の1lllI? !を有する。その後この粒子を0.2〜0.4mmサイズの球形粒子になるまで 400℃でP!処理する。破11限界は215kg/cm’で1粒状吸着剤の歩 留まりは96%となる。この吸着剤1文以下の化学式で表される。 Tia、tZre、11m5na、*+0z−0.27H,0比表面積は1 l ow” /gで、ルチル形の構造にもった固溶体であり、 Cu−にα放射線で 測定したX線回折図では、 27.0.35.3.53.3度に等しい角度2θ で主ピークを示すことを勢徴どする。温度350℃、同温度で飽和した水蒸気の 圧力下で3000時間の水熱試験紮実施した後、吸着剤は、比表面積48♂/g 、粒子の破断限界δ0kHf/Cm”の特性をもつ、試験に供した全ロフトにお いて目視検査をしたところ欠陥のある粒子または破断した粒子は一切認められな い、これはこの吸着剤が優れた性能特性に有していることを実証するものである ・本発明による粒状無機吸着剤の他の製造例を物理化学的特性および収着特性と 合わせて以下に説明する。 実施例l TiCl4を0.3モル/リットル、Zr0C1,を0,08モモル/リットル 5nCL を1.12モモル/リットル合計で1.5モル/リットル(モル比T i:Zr:Sn;0.20:0.05:0.75)を含有する水溶液を3室から なる電解槽の中央の室に入れ、関連するイオン交換膜により陰極スペースおよび 陽極入ベースから分離する。塩酸0.1モル/リットル溶液を電解槽の陰極室お よび陽極室に入れる。電極は塩酸および塩素抵抗性材料からなる。陽極はグラフ ァイトからなり。 陰極はチタンからなる。電気分解は温度35℃、膜電&密度30OA/jにて行 う、C1/Meの原子比が0.5のとき電気分解は時間安定型の混合ゾルを生産 する。 この混合ゾルをpH13のアンモニア水溶液に滴状分散させる。 生成したゲル粒子を蒸留水で洗浄して電解質を除去し、3つのロットに分ける。 1つのロットのゲルは温度20℃で温度する。すると直径0.1〜0.5關の球 状に近い形状を有する粒子が出来上がる。第2のロフトと第3のロフトはそれぞ れ400℃と900℃で熱処理する。 熱処理して出来た粒状吸着剤は以下の化学式で表される。 Tio、*Zra、ocSns、+&O*’HmOここで、 n = 1.8  、0.3 、0.05 (それぞれ20℃、400℃、900℃での熱処理)表 1に以下の化学式をもつ吸着剤を製造する実施例2〜15について、実施例1で 述へたように操作した電気化学的合成パラメータを合わせて表示する。 Ti 、Z ryS nl−y−yo2・ nHm。 表1 初期水溶液 実施例番号 金属塩化物の総濃度 金属塩化物のモル比(モル/リットル> − 21,50,050,020,93 31、s O,200,150,55 41,50,400,050,55 S 1.5 0.40 0.15 0.456 1.5 0.40 0.01  0.597 1.1 0.35 0.15 0.508 1、+ 0.40 0 .15 0.459 1.1 0.50 0.09 0.41+0 1.+ 0 .70 0.09 0.2+11 0.3 0.70 0.09 0.21+2  3.0 0.70 0.09 0゜2113 1.1 0.70 0.09  0.2]14 +、1 0.87 0,10 0.0315 +、+ 0.95  0.02 0.03表1(続き) 実施例番号 電気分解プロセスの ゾル中における ゾルのXRCA9−タ温度  CI/Meの原子比 (格子模41り2 15 0.8 ルチル形 3 35 0.4 4 30 0.25 5 30 0.2 6 25 0.3 7 40 0.55 8 40 0.55 9 40 0.55 10 40 0.55 11 80 0.20 12 20 1.0 13 10 0.55 14 40 0.55 15 40 0.55 吸着剤のミクロおよびマクロ構造、それにその特性を調べるためにX線結晶分析 (XRCA)を用いて調べる。X線結晶分析はCU−にα放射線を使って回折計 において実施する。 吸着剤の比表面積はBET法により窒素の低温吸収についてのデータから計算す る。破断限界は2つのグリッドサポート間に粒子を置いて破壊するという方法を 使って評価する。 こ肛を2倒置の粒子について実施し、破断限界の平均値を計算する。測定誤差は 12〜]ll/(−セントである。 吸着剤の熱水処理は、静止状態で温度350℃、同温度下で飽和した水蒸気の圧 力に簿しい圧力下においてステンレススチール製のオートクレーブ内で実施する 。サンプルの15m1をオートクレーブに入れる。破断するまでの熱水処理時開 によって熱水安定性側評価する。 吸着剤のサンプルは比表面積を測定するために決めた時間が経過した後に処理工 程から取り出す、比表面積が3〜17gの場合その材料は破壊されると考える。  3000v!開の処理後、吸着剤のサンプルを取り出して、その材料の相構造 1強度、および比表面積を再度決定する。 ウラニウムに対する吸着剤の収着能(8υ)は、室温にて初期pH値7.8の海 水様溶液において測定する。そのためには、125℃で乾燥させた吸着剤200 Bを、1■lリツトルの濃度でウラニウムを含有する海水様溶液20−1と接触 させて攪拌する。1週間で吸着剤を液相がら分離し、蒸留水で洗浄して、母液を 取り除き、中性子活性分析法を使ってウラニウムについて分析する。 実施例1〜15で説明して得た粒状吸着剤の組成および特性を1次に熱処理条件 を変えて行った場合を表2に示す。 ♂/、 kgf/ 格子模様、20角 l Tia、*Zrm、eiSn*、tiOm’nHg0 1.8 230 1 90 ルチル形26.7; 34.3; 52.4 2 T34.5lzrs、*+Sne、5tOs’nH,01,8200200 同26.4; 33.6; 51.8 3 Ti、、、Zr、、、、Sn、、、、O,’n)1.0 !、8240 + 90同26.7; 34.3; 52.4 4 Ti@、4Zr@、*5Sna、1iOy’nH*01.8240300同 27.0; 34.5i 52.7 5 Ti、、jr、、、5Sne、、、O,’nHt01.8246260同2 フ、0;34.5?52.7 6 Tie、jrs、+++Sn*、+sO+’nH,01,+1220200 同27、鳴お、5: 52.♂ 7Ti、、、、Zra、、、Sno、i0s’n)l+01.8250+10同 26.8; 34.3; 52.6 8 Tie、meZra、xsSne、*i0*’n1%01.8246 +0 0同27.0; 34.5; 52.7 9 Ti、、、、Zre、、、Sn、、、、O,−nH,01,8245105 同27.0;詞、7; 52.7 10 Ti6.、、Zr、、、、Sno、*、Ox’nH*01.824810 0同27.0; 35.3; 53.3 II Tio、toZre、aeSna、*+Og・nHtO1,8240+0 0同27.0; 35.3; 53.3 12 Tia、taZre、eJn++、*+Q*’nH101,823013 0同27.0; 3S、3;53.3 +3 Ti、、y、Zr6.aeSna、*+0fnH,01,8250+00 同2フ、0;35.3;53.3 +4 Tje、*+Zro、1eSne、aiO*・nH+01.8246 + 05同27、Oi 35.5; 53.6 15 Ti、、、、Zr++、*xSne、a*Oi・n)lzo 1.825 0 +90同27.0; 35.8; 53.8 表2(続き) 125℃ 400℃ μsol/ m”/l kcf/cs+”1 0.27 90 400 2 0.27 80 450 3 0.26 96 380 4 0.25 110 660 5 0.26 105 600 6 0.26 80 320 7 5.0 0.26 102 2108 5.7 0.26 105 200 9 7.0 0.25 108 205io 9.7 0.27 112 21 011 9.8 0.26 103 16012 9.7 0.25 108  25013 9.6 G、u 110 21514 12.2 0.26 11 5 17015 13.3 0.27 117 150表2(続き) 実施例 400℃での熱処理後の吸着剤の特性番号 □ 熱水処理後 安定性 1RCAデータi σ―。 (時間) 格子模様、20角度 //g kgf/c++”1 )3000 ル チル形 50 10026.7;詞、3i 52.4 2 )1600 同 2670 26.4; 33.6; 51.8 3 )3000 同 47 100 26.7;詞、3; 52.4 4 )3000 同 52 110 27.0;詞、5; 52.7 5 >3000 同 49 100 27.0;詞、5; 52.7 6 13000 同 46 100 27.0; 34.5; 52.+1 ? >3000 同 4080 26.8;詞、3; 52.6 8 >3000 同 4280 26.8フ馴、3; 52.6 9 >3000 同 4480 27.0; 34.7; 52.7 10 )3000 同 4880 27.0; 35.3i 53.3 +1 >3000 同 4660 27.0; 35.3; 53.3 +2 >3000 同 50 ] 0027.0; 35.3; 53.3 13 )3000 同 4880 27.0; 3S、3i 53.3 14 )3000 同 4970 27.0; 35.5; 53.6 15 )1800 同 456゜ 27.0; 35.8; 53.8 表2(続き) n !+、 am、 XRCAデータ7鋤”7g kgf/c/ 格子模様、2 0角度1 0.05 32 +80 ルチル形 26.7;詞、3: 52.4 2 0.05 30 210 # 26.4;33.6;51J3 0.05  35 180 # 26.7;34.3:52.44 0.05 3[1280 # 27.0;34.5;52.75 0.05 38 260 # 27.0 ;掴、3; 52.76 0.05 26 260 # 27.咀詞、s; 5 2.77 0.05 30 175 N 26.8;34.3;52.680. 0532165#2)、0;34.5i52.79 0.05 35 170  # 27.0;詞、7; 52.710 0.05 35 170 # 27. 0;詞、7; 52.7II O,0530150# 27.0;35.3B5 3.312 0.05 34 240 # 27.0;35.3;53.313  0.05 35 170 # 27.0;35.3;53.314 0.05  30 +60 IT 27.0某35.5; 53.615 0.05 30  +45 # 27.0;35.8i53.8表2より、ここで提案する、酸化 物およびチタン、ジルコニウム、スズの部分酸化水和物をベースとする吸着剤は 優れた強度と熱化学的特性を有することがわかる。強度、収漕とも高い特性をも ちながら、ただし、熱水試験の過程ではその特性も低減するが、比表面積、熱水 安定性(使用寿命期間は1600時間以上)、化学的安定性などに関しては最適 組成範囲においてその効率は維持される。さらに1表2より、吸着剤は以下のよ うにルチル型の構造を持つことがわかる。 Tコ−yZrysnl−x−you ・ nH*0ここで1= 0.40−0. 95 y= 0.02−0.15 n =1.8 実施例1〜6は、ウラニウムに対して収着能を有するが、この特徴は、海水、中 性水。 プロセス溶液からこの金属だけを選択的に回収する湿式冶金において利点がある といえる。 すべてのオートクレーブ試験後の水の化学的分析は、すべてのサンプルに対して 実施し。 その結果、濾液中のチタン、スズ、ジルコニウムの含量は検呂閾値以下であるこ とがわかった(1μmリットル)6 実施例16 改質を行うために1表2の実施例4に従って調製し、20℃で熱処理した以下の 吸着剤Tls、、Zre、5ssno、iso* ’ 1.8nH,0の1gの パンチを−100m1の金属塩あるいは金属基の溶液に曝し、5日間撹拌させて 放置する。同相中に改質剤を増加させたいくつかの例においては、ナトリウム、 カリウム、または水酸化アンモニウムなどの添加によって作用液が中和する。放 置終了後、同相と液相は分離し、溶液の金属濃度の減量から吸着剤が吸収した金 属量を計算する。アルカリ性金属、カドミウム、鉛、ビスマスの含量についての 液相分析は、錯滴定法によって実施する。 銀、マンガンの含量については、 ’4Mn、 ”’llAg同位体を使って放 射分析する。銅、鉄の含量については、酸滴定法によって分析する、吸着剤を洗 浄して、100℃で乾燥する。ヨウ化メチルの容量は静止状態で温度150℃に てオートクレーブ内に入れて測定する。吸着剤1gのパッチをオートクレーブに 入れ 1!X I放射性核種で標識したヨウ化メチル蒸気をその中に入れて、そ の混合物を24時間温1する。冷却後、ガンマ線分光測定により、吸着剤を分析 してヨウ化メチルの含量を調べ、ヨウ化メチル(αCH,I)に対する吸着剤の 収着能を計算する。 表3は、様々な陽イオンで改質した当該吸着剤の収着特性をリストしたものであ る。 試験結果(表3)かられかるように、改質剤0,1〜1.5モル/gを含有する ことによる本発明の吸着剤の改質は、気相から有機ヨー素の収着に関し、吸着剤 の収着能を高める。 さらに5表3は、各種金属の陽イオンが水溶液から回収される(0.09−1. 52モル/g)場合の吸着剤の収着能も示している。 表3 実施例 改質剤溶液 吸着剤中 αCH3I。 番号 □□□−改質剤の ■を 組成 吸収陽イオン 濃度 含量 (sol/l) (順1/1) IL工OHLi” 0.1 0.09 152 NaN0. Na” 0.5  0.35 423 No)l K” 0.4 0.29 554 RbN0.  Rb” 0.6 0.38 605 CsN0. Cs” 1.2 0.36  976 Cu(NH,)、CI、 Cu” 0.1 0.17 317 AgN OjAg” 0.1 0.21 858 Ccl(No、)、 Cd” 0.5  0.70 429 Bj(闇、)、屈 Bi“ 0.1 0.28 320. 55ole/ /1itre HNo。 10 Fe(NOI)* Fe” 0.1 0.25 2111 MrISO4 Mn” 0.5 0.93 4512 Pb(No、)、 Pb″+ 0.01 0.120+3 Pb(NO3)、 Pb“ 0.1 0.68 122+4  Pb(No、)よ pb“ 0.5 1.52 15615 NaOH<sOH Na+◆Cs” 0.1◆0.1 o、ia+o。2058実施例17 改質を行うために1表2の実施例10に従って調製し、20℃で熱処理した以下 の吸着剤T1s、+mZre、aJn*、mtO*弓、8nH,0の1gのパッ チを、 100m1の金属塩あるいは金属基の溶液に曝し、5日間撹拌させて放 置する。固相中に改質剤の陽イオンの含量を増加させたいくつかの例においては 、ナトリウム、カリウム、または水酸化アンモニウムなどの添加によって作用液 が中和する。放置終了後、固相と液相は分離し、溶液の金属濃度の減量から吸着 剤が吸収した金属陽イオンの量を計算する。アルカリ性金属、カドミウム、釦、 ビスマス、イツトリウム、ランタン、セリウム、コバルト、ニッケルの含量につ いての液相分析は、111滴定3を使って錯滴定法により実施する。亜鉛、クリ ミウム、銀、マンガンの含量については、 bAt、および14Mn同位体を使 って放射分析する。銅、バナジウム、アンチモン、鉄の含量については、酸滴定 法によって分析する。吸着剤を洗浄して、】00℃で乾燥する。 水溶液中のエイオンに対する吸着剤の容量を測定するため、]gのバンチを0. 1モル/リットルのN)141溶液50−1中に入れて24時間放置する。放置 終了後、吸着剤は溶液から分離し、エーテルで洗+した後、1モル/リッiルの NaOHで溶出し、逆銀清定法によって分析する。 気相中のヨー素(αb)に対する吸着剤の容量を測定するため、吸着剤の1つの パッチをオートクレーブに入れ、110℃にて熱処理する。その後、オートクレ ーブを0.01m )Igまで減圧し、吸着剤が完全に飽和するまでヨー素蒸気 を排出する。吸着剤を20時間ヨー素蒸気と接触させ、ヨー素を0.01w H lまで減圧する。吸着剤中のヨー素の含量な上記の方法で測定する。 表4には、様々な成分のイオンで改質した当該吸着剤の収着能についてのデータ が示されている。 表4は、ここで提案する成分の吸着剤が、改質後ヨー素を水41媒体および気体 媒体から効果的に除去することを示している。また、吸着剤中の改質剤の濃度に ついてのデータは水様媒体およびおよび有機媒体中(0,56−1,52モル/ g)の多くの有毒成分(鉛、ビスマス。 アンチモン、カドミウム、バリウム)に関し吸着剤の優れた収着能を示している 。 表4 実施例 改質剤溶液 吸着剤中 α工2N当量/g番号 □□□□−□ 改質剤 の □− 組成 吸収陽イオン 濃度 含量 水 ガス(帥1/l) (□17g) l MgC1,%” 0.1 0.6 − 0.162 Ca(OH)、 Ca ” 0.03 0.82 − 0.243 5rC1,Sr” 0.1 0.9  − 0.254 8a(OH)、 Ba” 0.1 1.12 − 0.3J 15 C++(Nlll)IC1! Cu″” 0.1 0.42 − 0.3 26 AgN0. At 0.01 0.51 − 0.467 Cd509C A” 0.5 1.5 0.31 −8 5bC1,in Sb” 0.05  0.56 0.28 −9 Pb(No、)、 Pb” 0.0+ 0.09  0.05 0.7510 Pb(NO,ル Pb” 0.1 0JI O,35 0,3511Pb(NO,)、 Pb” 0.5 1.52 0.5 0.32 12 Bi(No、)、in Bi” 0.1 0.9 0.45 0.270 .5 eola/ /utre )INO3 +3 Y(開、)、 Y“ 0.1 0.38−0.2214 La(N(im )* La” 0.1 0.35 − 0.2615 8g(NO3)*+ ) 1,84+0.1+0.1 0.36+ −0,32Ca(No、)、 Ca”  0.42 実施例18 触媒として粒状吸着剤の仕事の活性を、以下の組成をもつ混合ガス内で評価した 。 (vol、幻 0.28 CO O,150゜ アルゴンで調整 このために、以下の化学式をもつ吸着剤の改質サンプルを400℃で熱処理し、 T3−@、*Z r、、r*s ne、+iot ’ 0.26H@0C表2の 実施例5)内径14mの恒温コラムに充填する。充填高さは4(−である、当該 吸着剤の表面は実施例16のように改質する。改質後、吸着剤のサンプルを10 0’C1400’C,900℃の温度下で熱処理する。 500℃でまず始めのガスが吸着剤を通過するが、コラム後の一酸化炭素の濃度 および一酸化炭素の二酸化炭素への転換程度をモニタする。ガス中における一酸 化炭素および二酸化炭素の含量はクロマトグラフで測定する。 貴金属で変質した凸該吸着剤の触媒活性についてのデータを下表に示す。 表5 組成 吸収金属 濃度 濃度 100 ’C400’C900’C(μ−v1) (μm1h) ]、に、[PdC]Jin Pd 35 3.1 98.8 98.8 g2. 40.1順1e/ /1itre 1(CI 2、1!、[Ru(OH)、CL、コ Ru 110 5.3 99.1 99 .0 92.7in0.2−ole/ /1itre ’ICl 3、Na*[RhCIa]in Rh 25 2.0 99.1 99.2 9 2.50.11萄1e/ /1itre HCl 4、KjrPtC14]in Pt 6.0 0.5 9B、4 9B、2 9 3.BO001葡1e/ /1jtre )IcI 5、KJPtC1&lin Pt 120 9.8 99.4 99.5 91 .90.01障1e/ /Litre HCl 6、KdPtC′14コin Pt 1200 】02 99.9 99−9  92.00.011Ioi1!I/ /utre HC】 試験の結果、 o、ooos〜0.1 ミリモル1g量の貴金属で改質した。こ こで提案する組成からなる吸着剤は4高温のガス流において一酸化炭素の酸化に おいて不均一触媒として効果的に使用できることがわかる。 実施例19 触媒として粒状吸着剤の仕事の活性を、以下の組成をもつ混合ガス内で評価した 。 (VOl、%) 0.28 CO O,150s アルゴンで調整 このために、以下の化学式をもつ吸着剤の改質サンプルを40C1℃で熱処理し 。 Ti。、1Zrs、++*Sns、++O=’0.25H,0(表2の実施例9 )内径0.14mの恒温コラムに充填する。充填高さは401111である。吸 着剤の表面は実施例】7のように改質する。改質後、吸着剤のサンプルを100 ℃、 40O’C,900℃の温度下で熱処理する。 500℃でまず始めのガスが吸着剤を通過するが、コラム後の一酸化炭素の濃度 をモニタし、かつ−酸化炭素の二酸化炭素への転換程度を計算する。ガス中にお ける一酸化炭素および二酸化炭素の含量はクロマトグラムで測定する。改質吸着 剤の組成およびその触媒活性についてのデータを表6に示す。 実施例20 ゲル化液の最適pH値を確立するために1表1の実施例4と8に従って調製した ゾルをpH12のアンモニア希釈液に滴状分散する0粒子は水で洗浄し、反応を 中和させ、 20’Cで乾固する。生成した製品は2.5〜3蘭の粒度の粒状吸 着剤である。同様に、別の1値のアンモニア溶液に吸着剤を滴状分散して用意す る。当該吸着剤はアクカリで交換することができる。当該吸着剤のサンプルの物 理化学的特性(S、e)を、ゲル化液の州によって異なるが。 表7に示す。 組成 吸取イオン 濃度 濃度 200 ℃400 ’C900’C(1101 /1) (1101/g) 1、VO(No、)、 VO” 0.2 0.22 99.9 99.9 93 .42、CrCl3Cr” 0.2 0.4 97.9 97.9 9+、23 、MnC1,Mn” 0.3 0.91 99.9 99.9 91.64、F eC]、Fe” 0.1 0.25 98.4 98.3 8g、85、Coc l、 Co” 0.2 0.37 911.2 98.4 906、NiC1, Ni” 0.2 0.3 98.8 9B、9 90.67、Ca(NO,)、  Ce” Q、1 0.27 911.5 99.1 92.6g、Cu(NH ,)、C1,Cu” 0.005 0.09 98.6 99.2 89.29 、Cu(NH,)、C1,Cu” 0.05 0.62 99.1 99.5  89.610、cu(N)1.)、C1,Cu” 0.25 1.52 99. 4 99.7 89.7表7 TiZrSnpH11,0pH11,4PH12,040,40,05(1,5 5S、 m”7g −22(122580,40,150,45S、j/g − 230224表7 (続きン pH34濃縮化 pH]4.0 pHICO+ 9 10 11 12 It 2+2 208 207 203表7に示したデータから、吸着剤材料の 強度に関し、PH値が1範上のゲル媒体が最適であることがわかる。PHがこれ 以上低いと粒子は変形もしくは破断する。 実施例21 塩化チタン0.4モル/リットルと塩化スズ0.6モル/リットル、合計1モル /リットルの濃度(モル比Ti:Sn = 0.4:0.6)を含有する水溶液 を3室の電解槽の中央の室に入れ、関連する膜でその陰極およびIll極から9 虹る。陰極および陽極の室を始め塩@0.1モル/リットルで充たす、電極には 塩酸および塩素抵抗性材料を使用する。すなわち、陽極にはグラファイト、陰極 にはチタンを使用する。温度40℃、膜電流密度4GOA//にて塩素−金属の 原子比が0.3になるまで電気分解を行う。 生成したゾルは内径0.25−のガラスの毛細管を通してゲル化液に滴状分散さ せるが、このゲル化液はpH12のアンモニア水溶液である。ゲルの溶滴を蒸留 水で洗浄して、電解質を除去した後、熱処理する。1つ目のロフトは20℃、2 つ目のロフトは400℃、3つ目のロフトは900℃で熱処理する。こうして生 成した吸着剤の粒子はほぼ球状に近い形状を有する。20℃で熱処理した吸着剤 粒子の粒度は0.5〜0.8Nである。 この吸着剤は以下の化学式をもつ。 Ti@、aSns、&Oi’ nHa。 ここで、 n :1.8 、0.26.0.05 (それぞれ20℃、400℃ 、900℃)以下の化学式をもち、実施例22と23に従った吸着剤の電気化学 的製造条件は、実施例20において実施されており、これを表8に示す。 丁1wsnl−wo、’ nH,0 22 1.0 0.05 0.95 +0 1.0 ルチル形23 1.o 0 490 0.10 80 0.2 同実施例2】〜23に従ってW8製した@1 剤のXRC^データおよび特性を表9に示す。 表9 表9 (続き) 1 7 119 10 11 12 1′114!i2.9 7!20゜8 0.28 100 460 3000 同26.4; I[13 0、訊、6; ξ1.8 表9 (続き) 表9に示したデータによれば、化学式 %式% ここで、x = 0.05−0゜叩 n = O,0Fr−1,8 をもつすべでの吸着剤は、ルチル型の格子模様の結晶構造に有し、比表面積が広 < (S=30−25h”7g>、強度特性が高イ(ya = 135−500 kgf/c♂) −400”Cで熱処理した後の吸着剤は熱水試験条件下で31 111110時間以上もの寿命をもつ、125℃で熱処理した後の吸着剤の有益 な特性は、ウラニウムに対して収着能を有するという事実より確がぬられる(α u = 0.8−I2.8gモル/g)。 5[例24 改質を行うために、表9の実施例21に従っ丁l111L、 20℃で熱処理し た以下の吸着剤Tx@、*S ns、@01 ・1..8n)(,0の]gのバ ッチを、 10f)mlの金属塩あるいはその混合液に曝し、5日間撹拌して放 置する。 放置終了後、固相と液相は分離し、m液の金属濃度の減量から吸着剤が吸収した 金屑量を計算する。鉛、コバルトの含量についての液相分析は、錯漬定3を使っ て#I滴定法により実施する。亜鉛の含量に゛)いては、“Zn同位体を使って 放射分析する。銅、バナジウム。 アンチモン、鉄の含量については、1ilffi定法によって分析する。吸着剤 を水で洗浄して。 100℃で熱処理する。 改質剤の組成および濃度3二よって異なるが、当該吸着剤の収着能(αCJI、 I)を表10に示す。 1、 Fc(No、)、 Fe” 0.5 1.2 202、 G口、 Co”  0,3 0.7 253、 NiC15Ni” 0.3 0.7 254、  Cu(Nll、)4C1,Cu” 1.0 1.4 355、 ZnC1,Zn 2″’ 0.5 0.8 306、 pb(NO,)、 Pb” 0.5 1. 5 ’i’07、Pb(No、)、 Pb” 0.0+ 0.1 10δ、Ph <No、ル Pb”“ 0.2 0.9 50実施側25 実施例24の条件下で改質した。以下の化学式をもつ吸着剤の触媒活性につ番) で。 Til、−、Sn。、、、0.・0.26H20以下の組成(νo1.%)の混 合ガスにおいて温度500でにで評価した。 アルゴンです整 改質吸着剤の触媒活性特性は、実施例19と同じように開学する。 改質剤の組成および濃度によって異なるが、当該吸着剤の触媒活性(CO−+C O,変換程度)1表11に示す、 2、VO(No、)、 VO2″’ 0.7 0.83 )99.9¥施f?4 26 塩化ジルコニウムO,C14モル/リッ1−ルと塩化スズ0.76モル7リツト ル、合計0.8モル/リットルのS度(モル比2r:Sn = 0.05:0. 95)を含有する水溶液を3室の電解槽の中央の室に入れ、関連オるイオシ交換 膜でその陰極および陽極から分*する。陰極および陽極の室を塩酸(1,1モル /rノットルで充たt8陽極にはグラファイト、陰極にはチタンを使用する。  1lJf38℃、膜を流密度300 Al励2にで塩素−金属の原子比がo、6 5になるまで電気分解を行う。 電気分解により生成したゾルをゲル化液に滴状分散するが、このゲル化液はPH 12のアンモニア水溶液である。ゲル粒子を蒸留水で洗浄して、電解質を除去し た後、1つ目のロフトは20℃、2つ目のロフトは400℃、3つ目のロフトは 900℃で熱処理する・こうして生成した吸着剤の粒子はほぼ球状に近い形状を 有する。20℃で熱処理した吸着剤粒子の粒度は0.1〜0.5mである。 この吸着剤は以下の化学式をもつ。 zr、、、、Sn+1.、、O,・nH,0ここで、n =1.8 、0.27 、O,OS (それぞれ20℃、400℃、900℃)以下の化学式をもち、実 施例27〜29に従った吸着剤の電気化学的製造条件は、実施例26において実 施されており、これを表12に示す。 実施例26〜29に従っC調製した吸着剤のXRCAデータおよび特性を表13 に示す。 表12 27 0.3 0.02 0.98 10 0.65 ルチル形28 3.0  0.10 0.90 50 0.5829 1、S O,150,85800, 50表13 26 Zr@ 、m5Sna 、**’% ・nH,01,8245130ルチ ル形26.2; 33.1; 51.4 27 Zr、、、、Sn、、、、O,・nH,01,8Z50 120 同 2 6.2:33.1: 51.4 28 Zr*、tIISn@、tsot’r+JIBo 1.8 248 13 0 同 26.2;33.1; 51.4 29 km、txSrb、m5Os・nH,01,8250+35 同 26. 2;33.1; 51.4 表13(続き) 400℃ 表】3(続き) + 14 15 16 17 26 0.05 31 210 ルチル形 26.2; 33.l;51.42 7 0.05 30 205 N 26.2;33.1;51.428 0.0 5 32 210 # 26.2;33.151.429 0.05 30 2 20 # 26.2;33.151..4実施例30 改質を行うために1表13の実施例26に従って調製し、400℃で熱処理した 以下の吸着剤Zr、、5sSns、miO,・0.27)(,0の1gのバッチ を、10%lの塩の作用液に曝し、5日間撹拌して放置する。!相中に改質剤の 含量を増加させたいくつかの例においては、ナトリウム、力+功ム、または水酸 化アンモニウムなどの添加によって作用液が中和する。放置終了後、固相と液相 は分離し、JI液の金属濃度の減量から吸着剤が吸収した金属量を計算する。コ バルト、ニッケルの含量についての液相分析は、錯滴定3を使って錯滴定法によ り実施する。亜鉛、マンガンの含量については llz、 14qn同位体を使 って放射分析する。銅、鉄の含量については、酸滴定法によって分析する。@着 剤を水で洗浄して、100℃、400℃、900℃で熱処理する。 改質剤の組成および濃度によって異なるが、改質吸着剤のヨー素(αI、)に対 する収着能を表14に示す。 実施例31 実施例300条件下で改質した。以下の化学式をもつ吸着剤の触媒活性1こつい て、Zr、、ogSne、miO,・0.27H,0以下の組成(vol、%) の混合ガスにおいて温度500℃にて評価した。 0.28 C0 O,150゜ アルゴンで5111 改質吸着剤の触媒活性特性は、実施例19と同じように測定する。 改質剤の組成および濃度によって異なるが、当該吸着剤の触媒活性(co−tc o、変換程度)を表15に示す。 表14 1、Mncl、 l’ln” 0.5 0.92 0.95 0.89 0.1 62、 Fe(NOJn Fe″” 0.5 0.37 0.45 0.43  0.+03、CoC1,Co” 0.3 0.32 0.76 0.72 0. 124、 NiC1,Ni“ 0.3 0.+3 0.48 0.45 0.0 95、 ZnC1,ム” 0.5 0.48 0.52 0.48 0.086 、Cu(NH,)、CI、 Cu” 0.5 +、50 1.41 1.32  0.267、Cu(NH*)−C1t Cu” 0.0! 0.1 0.40  0.38 0.0118、Cu(NH,)4C1,Cu” 0.1 0.411  1.06 0.96 0.16表15 /1itre El 18 K、cPdCL]in Pt 7.5 0.5 99.319 Ditt o Pt 145.0 12.0 99.620 Ditto Pt 1200  100.0 99.9工業への適用性 ここで提案する粒状無機吸着剤は、収着能および触媒活性が高いこと、粒子の強 度が高いこと、多孔質構造が長期間にわたって安定していること、必要に応じて いつでも各種の改質剤佇その表面に与えることができることなどから、各種の高 温技術プロせスにおいてその効率を向上させるものである0本発明の吸着剤はま た高い熱水安定性を有する、このことは、腐食生成物や放射性核種などから原子 カブラ〉I−の非冷却熱媒体を精製すると1−も適用できる。これにより、原子 炉を有益に使用することができ、熱損失も低減でき、ループ状の沈澱物も減らす ことができるばかりでなく、構内の放射線lJl#tも改善できる。 その結果、i@jl減らすことができるために、原子カプラントの経済効率およ び信頼性が向上する。 ここで提案する吸着剤は、ヨー素およびヨー素派生物を含む各種放射性核種から 原子炉のガス熱媒体、排気ガスを精製するときにも高い効率で使用することがで き、*L、有害な排気ガスを利用する高温触媒プロヤスにおいてもかなりの経済 効果を与える。 、::iらの特徴により、本発明の吸着剤は原子力、化学、不均一触媒に適用で きるや手続補正書防式) %式% 氏 名 シYリジン、レオニード ミ力イロピッチ(他12名)(2)委任状及 びその訳文 (3)明細書及び請求の範囲の翻訳文 「ガルキン、ウラジミル イワノビツチ」の氏名を訂正する。 国際調査報告 ■出 願 人 トレチャコフ、セルゲイ ヤコブレピッチ ■出 願 人 モイセーエフ、バレリ・−エフゲニーピッチ ■出 願 人 ベレコゼワ、タチャナ ニコラエフナ ■出 願 人 ガルキン、ウラジミル ミカイロピッチ ■出 願 人 コレンコワ、アルマ ベ二アミノフナ ■出 願 人 ズロカゾワ、エレナ イワノフナ ■出 願 人 ボブクイセルゲイ ミロスラボピッチ ■出 願 人 ボノマレフ、パレリー ゲンナデイエピッチ ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブラスト ベロヤルスキ ー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア アレスチェンコワ デー 7 ビー ケーヴイ 87ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブ ラスト ベロヤルスキー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア タコフ スカヤ デー U ケーヴイ 71 ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オーブラスト ベロヤルス キー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア アレスチェンコワ デー  5 ケーヴイ 3I ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブラスト ベロヤルスキ ー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア アレスチェンコワ デー 7 ビー ケーヴイ 69ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブ ラスト ベロヤルスキー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア レニン グラトスカヤ デー 16 ケーヴイ 9ソビエト連邦 624051 スベル ドロフスカヤ オブラスト ベロヤルスキー ライオン ボセロク ザレチニー  ウリツア タコフスカヤ デー 18 ケーヴイ 39 ソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブラスト ベロヤルスキ ー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア クラリーツエトキン デー  11 ケーヴイ nソビエト連邦 624051 スベルドロフスカヤ オブラ スト ベロヤルスキー ライオン ボセロク ザレチニー ウリツア レニング ラトスカヤ デー 16 ケーヴイ 140

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.下記の化学式を有し、 TixZrySn1−x−yO2・nH2OO<x+y<1,x=0−0.95 ,y=0−0.15,n=0.05−1.8比表面積30−250m2/g、ル チル形構造の固溶体、Cu−Kα放射線で測定したX線回折図では、26.8± 0.7、34.5±1.5、52.8±1.5度に等しい角度2θで主ピークを 示すことを特徴とする周期系第4グループに属する金属の酸化物をベースとした 粒状無機吸着剤。 2.下記の化学式を有し、 TixZrySn1−x−yO2・nH2Ox=0.05−0.40,y=0. 02−0.15,n=0.05−1.8X線回折図で26.8±0.4、34. 0±0.9、52.2±0.8度に等しい角皮2θにおいて主ピークを示すこと を特徴とする構造を有する請求項1記載の粒状無機吸着剤。 3.下記の化学式を有し、 TixZrySn1−x−yO2・nH2Ox=0.40−0395,y=0. 02−0.15,n=0.05−1.8X線回折図で26.8±0.4、35. 2±0.9、53.5±0.8度に等しい角度2θにおいて主ピークを示すこと を特徴とする構造を有する請求項1記載の粒状無機吸着剤。 4.下記の化学式を有し、 TixSn1−xO2・nH2O x=0.05−0.90,n=0.05−1.8X線回折図で26.8±0.7 、34.5±1.5,52.8±1.5度に等しい角度2θにおいて主ピークを 示すことを特徴とする構造を有する請求項1記載の粒状無機吸着剤。 5.下記の化学式を有し、 ZrySn1−yO2・nH2O y=0.02−0.15,n=0.05−1.8X線回折図で26.2±0.0 5、33.1±0.05、51.4±0.05度に等しい角度2θにおいて主ピ ークを示すことを特徴とする構造を有する請求項1記載の粒状無機吸着剤。 6.周囲系第1グループ、第2グループ、第3グループ、第5グループ、第6グ ループ、第7グループ、第8グループの1つから選択した少なくとも1つの成分 (成分量は前記吸着剤の0.0005〜1.5モル/g以内)によって表面を改 質したことを特徴とする請求項1記載の粒状無機吸着剤。 7.粒子が球状になっており、粒子サイズが0.001〜3mm、破断限界が少 なくとも50kgf/cm2であることを特徴とする請求項1記載の粒状無機吸 着剤。 8.周期系第4グループに属す金属の酸化物をベースとし、塩化スズと、チタン およびジルコニウム系から選択した金属の少なくとも1つの塩化物とを含み、そ のモル比Ti:Zr:Sn=(0−0.95):(〔0−0.15):(0.0 3−1.0)である水溶液を、金属に対する塩素の原子比が0.2〜1.0にな るまで電気分解にかけ、金属の酸化水和物の混合ゾルを作り、その後,pH12 のゲル化液に前記ゾルを滴状分散させ、洗浄後20℃〜900℃で熱処理し、下 記の化学式を有する希望製品の粒子が生産されることを特徴とし、TixZry Sn1−x−yO2・nH2O0(x+y<1,x=0−0.95,y=0−0 .15,n=0.05−1.8比表面積30−250m2/g、ルチル形構造の 固溶体、Cu−K放射線で測定したX線回折図では、26.8±0.7、34. 5±1.5.52.8±1.5度に等しい角度2θで主ピークを示すことを特徴 とする.請求項1に記載の粒状無機吸着剤を製造する方法。 9.チタン、ジルコニウム、およびスズの塩化物を含み、そのモル比Ti:Zr :Sn=(0.05−0.40):(0.02−0.15):(0.43−0. 95)である水溶液を、金属に対する塩素の原子比が0.2〜1.0になるまで 電気分解にかけことを特徴とする請求項8記載の製造方法。 10.チタン、ジルコニウム、およびスズの塩化物を含み、そのモル比Ti:Z r:Sn=(0.40−0.95):(0.02−0.15):(0.03−0 .45)である水溶液を、金属に対する塩素の原子比が0.2〜1.0になるま で電気分解にかけことを特徴とする請求項8記載の製造方法。 11.チタンおよびスズの塩化物を含み、そのモル比Ti:Sn=(0.05− 0.90):1である水溶液を、金属に対する塩素の原子比が0.2〜1.0に なるまで電気分解にかけことを特徴とする請求項8記載の製造方法。 12.チタンおよびスズの塩化物を含み、そのモル比Ti:Sn:(0.02− 0.15):(0.85−0.98)である水溶液を、金属に対する塩素の原子 比が0.50〜1.0になるまで電気分解にかけことを特徴とする請求項8記載 の製造方法。 13.アンモニア水溶液またはアルカリをゲル化液として使用することを特徴と する請求項8記載の製造方法。 14.周期系第1グループ、第2グループ、第3グループ、第5グループ、第6 グループ、第7グループ、第8グループから選択した成分の少なくとも1つの塩 化物の6×10−61.5モル/リットル溶液、または周期系第1グループまた は第2グループから選択した少なくとも1つの金属の水酸化物で改質するために 、熱処理後の前記吸着剤の表面を処理し、100℃〜900℃の温度で熱処理す ることを特徴とする請求項8記載の製造方法。 15.電気分解にかける水溶液中の前記金属の合計濃度が0.3〜3モル/リッ トルであることを特徴とする請求項8記載の製造方法。 16.電気分解は10℃〜80℃の温度で行うことを特徴とする請求項8記載の 製造方法。 17.高温高圧下で、放射性核種および腐食生成物から水様媒体、有機媒体、ガ ス熱媒体を精製する請求項1記載の粒状無機吸着剤。 18.ヨー素、その有機物、放射性エアゾルの放射性核種から原子炉の蒸気排気 物質を精製する請求項1または4記載の粒状無機吸着剤。 19.内燃機関の排気ガスを中和する請求項1または4記載の粒状無機吸着剤。
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