2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21246083
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松井 佳彦 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00173790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 拓 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30283401)
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| Keywords | 吸着 / 活性炭 / MF膜 / 膜分離 / 浄水 / 2-メチルイソボルネオール / フミン質 |
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| Research Abstract |
セラミック膜ろ過の前処理として,市販の粉末活性炭より遥かに粒径の小さい微粉炭を用いた場合の極性物質の吸着容量の著しい増加,吸着剤内部細孔容積の増加,フロック形成の促進効果,膜ファウリング抑止機構などの吸着剤の超微粒度化効果のメカニズムの解明を目的に研究を行っている.昨年の研究で活性炭を微粉化による天然有機物質(NOM)の吸着量の増加機構を解明した.しかし、吸着量が増加する反面、他の微量汚染物質,例えば2-メチルイソボルネオール(MIB)とジェオスミンの吸着量が減少することも考えられる。そこで,本年度は微粉化がNOM共存下におけるMIBの吸着性に及ぼす影響に関して検討した.その結果,活性炭粒子内部に吸着するNOMがMIBと吸着座を直接競合するため、活性炭粒子外表面へ吸着したNOMは競合吸着をほとんど起こさない。このため、比表面積の大きい微粉炭は粉末炭に比べてNOMを多く吸着するが、このことはMIBのさらなる吸着容量低下を招かないことを明らかにした.さらに,NOMの種類が異なると競合吸着の程度も変わるが、このことはNOMが活性炭粒子の内部/外部に吸着しやすいかに関係していることや,分子量の大きなNOMは活性炭粒子外表面へ吸着し、MIBの拡散移動を阻害することで吸着容量を低下させることも分かった.一方.活性炭の種類や吸着質の違いによって、活性炭を微粉化しても吸着容量が増加する場合と吸着容量がほとんど増加しない場合があることがわかった.疎水性の高い吸着質ほど活性炭粒子外表面付近に吸着し、低い物質ほど活性炭粒子内部まで拡散し吸着することが分かった.MIBやジェオスミンを効率よく吸着除去するためには、酸素含有量の少ない活性炭を粒径を2μm程度まで粉砕することが有効であることが示された.
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[Journal Article] Modeling high adsorption capacity and kinetics of organic macromolecules on super-powdered activated carbon2011
Author(s)
Matsui, Y., Ando, N., Yoshida, T., Kurotobi, R., Matsushita, T. and Ohno, K.
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Journal Title
Water Research
Volume: 45
Pages: 1720-1728
Peer Reviewed
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[Journal Article] Direct observation of solid-phase adsorbate concentration profile in powdered activated carbon particle to elucidate mechanism of high2011
Author(s)
Ando,N., Matsui, Y., Matsushita, T., Ohno, K.
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Journal Title
Water Research, 45, 761-767, 2011.
Volume: 45
Pages: 761-767
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Comparison of 2-methylisoborneol adsorption capacities on super-powdered and powdered activated carbon.2011
Author(s)
Matsui I., Taniguchi, I., Nakao, S., Matsushita, T., Shirasaki N.
Organizer
International Water Association, 9th IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment
Place of Presentation
Robert Gordon University, Aberdeen, (UK)
Year and Date
2011-08-12
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[Presentation] Direct observation and modeling of solid-phase macromolecules concentration profile in powdered activated carbon particle2011
Author(s)
Ando, N., Matsui, Y., Matsushita, T., Ohno, K.
Organizer
International Water Association, 4th IWA Specialty Conference on Natural Organic Matter
Place of Presentation
Hilton Orange County/Costa Mesa, Costa Mesa, CA, (USA)
Year and Date
2011-07-28
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[Presentation] Comparison of natural organic matter adsorption capacities of super-powdered activated carbon and powdered activated carbon2011
Author(s)
Matsui, Y., Yoshida, T., Ando, N., Matsushita, T.
Organizer
International Water Association, 4th IWA Specialty Conference on Natural Organic Matter
Place of Presentation
Hilton Orange County/Costa Mesa, Costa Mesa, CA, (USA)
Year and Date
2011-07-28
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