Development of the cesium selective adsorbent

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26410249
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 槇田 洋二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究グループ長 (80357988)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: イオン交換 / 無機イオン交換体 / セシウム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、イオン鋳型反応法を利用して、セシウムイオンに対して極めて高い選択性を示す新規な無機イオン交換体を開発するとともに、各種陽イオンに対する交換特性や、イオン交換サイトの結晶構造とイオン選択性の関連性を明らかにする。また、開発した無機イオン交換体の成形技術を確立し、放射能汚染土壌の除染廃液中に含まれる放射性セシウムの捕捉技術への応用について検討する。
平成28年度は、「セシウムイオン選択性捕捉剤の開発」および「模擬除染廃液からのセシウムイオンの低減」について検討した。
「セシウムイオン選択性捕捉剤の開発」については、平成27年度に開発したセシウムイオン選択性の高い2種類の無機イオン交換体粉末の造粒を試みた。造粒はブレードミル型の粉砕機を用いて転動造粒方式で行い、塩化ビニル系のバインダーを用いた。約10 wt%のバインダーを添加することで粉落ちがほとんどない造粒体を得ることができた。
「模擬除染廃液からのセシウムイオンの低減」については、造粒したセシウムイオン選択性捕捉剤を用いてカラムクロマトグラフィーによるセシウムイオンの低減について検討した。0.25～1 mmにふるい分けたセシウムイオン選択性捕捉剤をガラスカラムに充填し、模擬除染廃液を通水した。模擬除染廃液は、セシウム濃度が1,000 ppbとなるように調整した1/2希釈海水を用いた。溶出液はフラクションコレクターでサンプリングし、溶出液中のセシウム濃度はICP質量分析器で定量した。その結果、実験直後は1,000 ppbのセシウムを約10 ppbまで低減できたが、徐々にセシウム濃度が上昇し約180 BET体積（吸着剤充填体積の180倍）の模擬除染廃液を通水したところで模擬除染廃液と同程度のセシウム濃度となった。