| Research Abstract |
これまで常温での化学分解が困難とされていた焼却灰中のダイオキシン分解において,常温微加圧(0.1MPa程度)下,還元剤に金属カルシウムを用い,かつ,水素活性化触媒を共存させた湿式処理によって,初期濃度7,800pgTEQ/g-ashのダイオキシンを99%以上の高効率で分解する新手法を開発した。その特異な分解機構として,我々は,焼却灰表層の無機成分の溶出促進,次いでダイオキシン類の溶出・分解からなる複合プロセスを提案している。本研究ではダイオキシン分解に係るプロセスの全解明及び高効率化を目指している。初年度での無機成分溶出促進機構の解明に続き,今年度はダイオキシン分解効率に与える触媒特性の検討,さらにポリクロロジベンゾ-p-ジオキシン類(PCDDs),ポリクロロジベンゾフラン類(PCDFs),及びコプラナーポリクロロビフェニル類(co-PCBs)の分解機構の検討に着手した。水素活性化触媒として添加した貴金属触媒の脱塩素/環還元機構を詳細に検討した。常温で0.001MPaの加圧水素下,PCDDs/Fsのモデル化合物とした固相中クロロアニソール類をRh系触媒で処理すると効果的に脱塩素/環還元反応が進行し,対応する環還元体のみが定量的に得られた。分解の過程では,いかなる芳香環の部分還元体も検出されなかった。次に,co-PCBsの分解機構について検討した結果,塩素低置換体に比較して塩素多置換体の分解速度が速いことが明らかとなった。その際,ビフェニル骨格の特定の置換位置にある塩素-炭素結合の開裂が阻害されることも明らかにした。また,PCDDs/Fs誘導体と異なり,ビフェニル骨格が水素付加を受け,芳香環の部分還元体が生成することも明らかにした。さらに,触媒活性に影響を与える諸因子を研究する過程で,新規な固相有機反応の可能性も見い出した(特許出願準備中)。
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