2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of phosphorus and nitrogen simultaneous removal material by compositing zeolite and hydrotalcite
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16K00601
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
塩見 治久 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (60215952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩野 剛司 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (30178850)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | ゼオライト / ハイドロタルサイト / リン除去 / 鉛イオン除去 / イオン交換 / 複合硬化体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹脂マトリックス中にゼオライトおよびハイドロタルサイトが分散した複合体の作製において，複合体を試験溶液に浸漬した場合，pHが上昇し，アンモニウムイオンがアンモニアガスとして脱離し，アンモニウムイオンの除去はゼオライトのイオン交換によるものではないことが判明した．そのため，以後，除去対象の陽イオン種を鉛イオンに変更した．しかし，ゼオライト，ハイドロタルサイトを樹脂中に分散させる手法では，高い除去率を得るために極端に樹脂量を減らす必要があり，複合体の強度が低く実際の水質浄化材としての利用には不向きであることが判明したため，この手法は断念するに至った．
以上のことから，ゼオライト-ハイドロタルサイトの複合硬化体での陽イオン・陰イオン同時除去材に絞って検討した．ここでは，安定した複合硬化体を得るために，シリカフューム，アルミン酸ナトリウムを用いたゼオライトの作製を行った．ゼオライト/ハイドロタルサイトの体積比が5/5，6/4，7/3，1/0となるような複合硬化体を作成した．得られた複合硬化体を3.0-2.0mm，2.0-1.0mm，1.0-0.5mmに分級し，リン酸イオンおよび鉛イオンの除去能を検討した．試験溶液のリン濃度および鉛イオン濃度を50ppmおよび40ppmとして除去実験を行ったところ，リン酸イオンは24時間浸漬で60-70％の除去率が得られた．一方，鉛イオンでは，1時間の浸漬で約100％の除去率となったが，水酸化鉛の沈殿の析出が確認できた．そこで，硬化体を所定の時間試験溶液に浸漬後，溶液のpHを2まで下げることにより水酸化鉛の沈殿を完全に溶解した後，溶液中の鉛イオン濃度を測定し，ゼオライトのイオン交換のみによる除去率を算出した．その結果，60-80％の鉛イオンが除去できることが分かった．また，リン，鉛イオン共に，硬化体の粒径が小さいほど除去率が高くなった．
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Research Products
(5 results)
