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石炭灰を原料とするゼオライトを用いた高性能水質浄化材の開発

Research Project

Project/Area Number 15760618
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Recycling engineering
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

村山 憲弘  関西大学, 工学部, 助手 (90340653)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords石炭灰 / フライアッシュ / ゼオライト / 陽イオン交換 / 水質浄化 / 富栄養化 / 同時除去 / リサイクル
Research Abstract

石炭灰を原料としてNa-P型ゼオライト(以下、Na-P)を水熱合成し、得られたゼオライトの2価陽イオンに対する陽イオン交換特性について検討を行った。290meq/100gの陽イオン交換容量を持っNa-Pを用いて2価陽イオンのイオン交換を行った結果、Pb^<2+>+をイオン交換させたときが最もイオン交換量が高かった。平衡時のPb^<2+>のイオン交換量は260meq/100gを示しており、優れたPb^<2+>に対する除去剤としての利用が考えられる。Mg^<2+>はNa-Pにほとんどイオン交換が行われず、平衡時のイオン交換量は17meq/100gであった。Na-Pに対する2価の陽イオン交換では、Pb(全部)^<2+>>Ba^<2+>>Cu^<2+>>Cd^<2+>>Zn^<2+>>Ca^<2+>>Co^<2+>>Ni^<2+>>Mg^<2+>の順に陽イオンの交換量が高かった。Na-Pに対するイオン交換序列は、Ca^<2+>を除いてストークスの水和イオン半径の順に概ね一致していることがわかった。大きい水和イオン半径を持つ陽イオンはゼオライトへの陽イオン交換量が小さく、小さい水和イオン半径を持つ陽イオンはゼオライトへの陽イオン交換量が大きい傾向が見られた。Na-Pを用いて温度を変化させてMg^<2+>のイオン交換を行った結果、Mg^<2+>のイオン交換の場合、25℃では34meq/100gのイオン交換量を示した。40℃、60℃および80℃ではイオン交換量はそれぞれ70meq/100g、143meq/100gおよび183meq/100gに増加した。25℃および80℃でのイオン交換量を比較すると、約6倍もの交換量の増加が見られた。温度の上昇に伴い、Mg^<2+>のイオン交換量が顕著に増加することがわかった。これは、温度の上昇に伴って、Mg2+の水和状態が変化することが一因であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (1 results)

  • [Journal Article] Hydrothermal Synthesis of Potassium-Type Zeolite from Coal Fly Ash and Evaluation of its Physical Property2005

    • Author(s)
      T.TAKAHASHI, N.MURAYAMA et al.
    • Journal Title

      Technology Reports of Kansai University 47(印刷中)

    • NAID

      110004714748

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synthesis and Physical Properties of Zeolite from Coal Ash and its Application for Environmental Protection2004

    • Author(s)
      J.SHIBATA, N.MURAYAMA et al.
    • Journal Title

      Proceedings of ISIEM 2004

      Pages: 5-5

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Application of Zeolite Derived from Coal Fly Ash for Environmental Protection2004

    • Author(s)
      N.MURAYAMA, M.YAJIMA et al.
    • Journal Title

      Proceedings of 2nd Korea/Japan international symposium on material sciences and resource recycling

      Pages: 159-167

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] N.Murayama, J.Shibata et al.: "Reaction, Mechanism and Application of Various Zeolite Syntheses from Coal Fly Ash"Materials Transactions. 44,12. 2745-2480 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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