2015 Fiscal Year Annual Research Report
グラフト鎖内での無機化合物の沈殿生成を利用する極低濃度のイオンの除去用材料の開発
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25289274
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
斎藤 恭一 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90158915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 志保 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門, 研究副主幹 (10370339)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 福島第一原子力発電所 / 汚染水 / 放射性物質の除去 / 吸着繊維 / セシウム / フェロシアン化コバルト / ストロンチウム / チタン酸ナトリウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は，東電福島第一原発の汚染水の処理に適した吸着材の形態として繊維に着目した。市販のナイロン繊維を出発材料にして放射線グラフト重合法を適用し，極低濃度の放射性セシウムやストロンチウムを除去するために，無機化合物を担持した繊維を開発してきた。この吸着繊維の性能が認められ，現時点で，サブドレンから汲み上げた汚染水や港湾内汚染水の処理の現場への適用や試験に至っている。
グラフト鎖内での無機化合物の沈殿生成を利用して作製した吸着繊維の研究成果を，CsおよびSr除去用に分けて述べる。まず，Csイオンを特異的に捕捉する不溶性フェロシアン化コバルトを担持した繊維を作製するために，まず，ナイロン繊維にエポキシ基をもつビニルモノマーをグラフト重合した後，グラフト鎖のエポキシ基をアニオン交換基（例えば，トリエチレンジアミン構造）に変換した。そのアニオン交換基にフェロシアン化物イオン（Fe(CN)64-）を吸着させた。つぎに，その繊維を塩化コバルト水溶液中に浸すと，グラフト鎖内に不溶性フェロシアン化コバルトの微粒子が担持された。得られた不溶性フェロシアン化コバルトの微粒子はマイナス電荷をもつので，グラフト鎖中のプラス電荷と多点で静電相互作用し，絡まることで繊維に安定に担持されることがわかった。
つぎに，Srイオンを選択的に捕捉するチタン酸ナトリウムを担持した繊維を作製するために，まず，硫酸チタン水溶液に過酸化水素を加えてペルオキソチタン錯体アニオンにした。その後，アニオン交換基をもつグラフト鎖にペルオキソチタン錯体アニオンを吸着させた。その繊維を水酸化ナトリウムのメタノール水溶液に浸すと，グラフト鎖内にチタン酸ナトリウムが担持された。チタン酸ナトリウムもグラフト鎖との静電相互作用によって繊維に安定に担持されていると推察している。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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