2013 Fiscal Year Annual Research Report
新規三次元炭素基電気活性膜電極の創生による金属イオンの連続電気化学分離法の開発
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24651066
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
官 国清 弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 准教授 (90573618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿布 里提 弘前大学, 学内共同利用施設等, 教授 (70565374)
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| Keywords | 国際情報交換 |
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| Research Abstract |
（１）新規パルス電着法によるヘキサシアノ鉄酸ニッケル（NiHCF）膜を炭素繊維表面に被覆する条件を最適化し、安定性構造（いわゆる不可溶性構造、Insoluble structure)を持つNiHCF膜を得た。NiHCF膜の構造は印加電圧やパルスサイクル数などと強く依存していたことが分かった。本研究では、安定性構造があるNiHCF膜を得るための最適な条件は印加電圧0.8V、パルスサイクル数３０００回でした。この電気活性膜を用い、セシウムイオンの吸着・脱着プロセスの繰り返え実験を行った結果、膜は安定な電気化学特性を示した。また、電気活性膜のイオン吸着容量特性は２００回サイクル実験後も変えなかった。したがって、安定性構造を持つNiHCF膜で被覆された炭素繊維電極はセシウムイオンを効率的に吸着・脱着することができたと考えられる。
（２）低濃度ヨウ素イオン及びセシウムイオンを同時除去するため、新規化学沈着法を開発して、三次元炭素フェルトの表面にセシウムイオン吸着用NiHCF膜とヨウ素イオン吸着用ポリピロール（Polypyrrole, PPy)膜を別々被覆した。ヨウ素イオン及びセシウムイオンの同時吸着特性は印加電圧と模擬汚染水のｐH値と強く依存していることが分かった。ｐH値は６．２近くで、両方とも良い吸着特性を示した。同時脱着実験を行った結果、NiHCF膜は約９０％のセシウムイオン脱着率を達成されたが、PPy膜は約７６％のヨウ素イオン脱着率しか達成されなかった。また、ヨウ素イオンを脱着した時、ヨウ素イオンの過酸化現象を起された。また、NiHCFとPPｙ電気活性膜は高い選択性及び安定性も示された。
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