2015 Fiscal Year Research-status Report
マイクロバブル浮選による放射性セシウムナノ吸着剤の高効率回収
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26420532
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
日下 英史 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (60234415)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射性セシウム / フェロシアン化鉄 / フェロシアン化ニッケル / フェロシアン化銅 / ゼータ電位 / マイクロバブル / 浮選 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
はじめに： 福島第一原子力発電所の事故により、放射性物質が拡散され環境の水質を汚染しており、その対策が迫られている。現在のところ、放射性セシウム汚染水の除染方法として、セシウム吸着剤微粒子によってセシウムを吸着処理する方法が主流となっているが、これらナノメートルサイズの吸着剤微粒子を回収することは困難とされており、これを迅速に回収する手法の開発が喫緊の課題となっている。本研究では、吸着剤としてフェロシアン化金属系の吸着剤を選定し、マイクロバブル浮選により回収することを目指すと共に、その浮遊挙動を界面化学的に検討を行った。
実験： 実験では、市販のフェロシアン化カリウムを等量の金属塩化物塩を添加して作製した懸濁液をそのままセシウム吸着剤を含む懸濁液として使用した。ゼータ電位測定には顕微鏡電気泳動法により行った。マイクロバブル浮選試験には、直径50 mm、高さ500 mmのアクリル製円筒形分離セルを有する試験器を用い、試験器の底部に設置した孔径0.5 マイクロメートルのSPG膜モジュールから空気を25 ml/minで導入し、マイクロバブル浮選試験を15分間行った。
結果及び考察： フェロシアン化第二鉄（プルシアンブルー）粒子のゼータ電位について、pH 3～7の範囲で負に帯電し、pHの増加とその絶対値を増加させる傾向を確認し、同粒子を回収する捕収剤として陽イオン性捕収剤であるドデシルアミン塩酸塩の使用が効果的であることを推察した。同捕収剤を用いてマイクロバブル浮選試験を行ったところ、推察通り、pH 4～7の領域で高い回収率を示し、セシウム吸着剤として使用したフェロシアン化金属微粒子の界面動電位すなわちゼータ電位が捕収剤の選定と回収率向上の最適化にとって極めて重要であることを指摘した。以上の効果は、ニッケルあるいは銅と金属の種類を変えてもその浮上特性の傾向は類似し、同様に考察できることを指摘した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は、平成27年度に得られた結果を踏まえ、海水系の放射性セシウム含有排水を想定した高塩濃度溶液でのマイクロバブル浮選試験を行い、淡水系の排水を用いた前年度までの結果と比較と検証を行うことで、セシウムナノ吸着剤を効率よく回収するためのマイクロバル浮選の適用可能性を統括的に考察する。上述の流れは、ほぼ計画通りに推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、前年度までの結果を踏まえ、フェロシアン化金属塩の界面動電位学的挙動とマイクロバブル浮選試験の浮遊特性との相関性をさらに把握し、高塩濃度溶液での介在物の影響を調査するとともに、フェロシアン化金属塩のマイクロバブル浮選による分離機構解明を行う。さらに、これらの結果を基に、実在する放射性セシウム含有排水を模した試験液を用いてマイクロバブル浮選試験を行い、本方法の実排水への適用可能性について調査を行う。
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| Causes of Carryover |
物品費が計画より少なくなったことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度の物品購入費、旅費等に充当する予定である。
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