2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental study on the recovery of nanoparticulate Cs adsorbents
| Project/Area Number |
26420532
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
日下 英史 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (60234415)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| 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 / 捕収剤 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
放射性Csを含む汚染水の浄化プロセスにおいては、フェロシアン化系ナノ吸着剤により吸・収着処理される場合が多いが、同吸着剤の回収が課題となっている。そこで本研究においては、超微粒子にも有効なマイクロバブルフローテーション法(MBF)を吸着剤に対して適用し、水中から浮上分離・回収することを試み、その分離挙動を界面化学的に解析した。
実験では、各種フェロシアン化金属塩はフェロシアン化カリウムを所定の塩化物塩から合成し、ナノ吸着剤分散系模擬試料として用いた。ゼータ電位は顕微鏡電気泳動法により測定した。捕収剤としてドデシルアミン塩酸塩、起泡剤としてTriton X-100および4-メチル-2-ペンタノンを用い、円筒形セル底部からSPG膜モジュールを通じて所定の空気流量で所定時間通気することによりMBFを行った。回収率は浮選後のカラム内の濁度を濁度センサーで測定することにより算出した。
実験結果として、まず、吸着剤のゼータ電位とpHの関係を検討し、ゼータ電位のpH変化が緩やかであることを見出した。一般に金属酸化物は解離性表面水酸基の存在により水素イオンと水酸化物イオンが電位決定イオンとして作用するためゼータ電位のpH変化は顕著であるが、フェロシアン化物は陽イオン交換能によって、カリウムイオンの吸収着によりゼータ電位の負電荷が低下していると考えられた。この界面動電学的特性を有する吸着剤を陽イオン性捕収剤を用いてMBFにより浮上回収することを試みた。その結果、回収率の高い範囲はゼータ電位の負の絶対値の大きな範囲と合致した。これは吸着剤のMBFで捕収剤の静電的吸着が支配的であると指摘し、また、塩基性条件下で回収率が低下していることについて、捕収剤イオンの分子化により捕収効果が消失することを考察した。
|
