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褐炭を用いたイオン選択性・認識性材料の創製

Research Project

Project/Area Number 13750710
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 反応・分離工学
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

村上 賢治  秋田大学, 工学資源学部, 助手 (10272030)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords褐炭 / イオン交換選択性 / 重金属除去 / 酸化 / カルボキシル基 / 酸強度分布 / 熱処理 / 事前処理 / イオン交換速度
Research Abstract

今年度は褐炭中カルボキシル基の酸強度分布を変化させる目的で、事前処理として温和な条件下(25℃、1atm)での過酸化水素水を用いた酸化処理を行った。その結果、次の結果が得られた。
1.酸化処理に用いる過酸化水素量を増やすことにより、褐炭中に存在するカルボキシル基量は約3.2mmol/gから最大で4.2mmol/gまで増加した。しかし、褐炭1gに対し、過酸化水素量9g以上を添加してもカルボキシル基量は4.2mmol/g以上には増加しなかった。
2.滴定法により酸化炭中のカルボキシル基の酸強度分布を調べたところ、原炭と同様に幅広いpKa範囲に4つの酸性官能基群を持つことがわかった。更に、酸化炭の場合、全てのカルボキシル基群の増加が認められたが、特にpKa3.7付近の最も酸性の強いカルボキシル基が大きく増加していることがわかった。
この酸化処埋炭を種々のpH条件下(pH4,6,7)でCdイオン交換に用いて、次の結果を得た。
3.pHの上昇に伴い、いずれの酸化試料でもCdイオン交換量は増加した。
4.いずれのpH条件下でも過酸化水素添加量の増加に伴い、Cdイオン交換量はほぼ直線的に増加した。しかし、カルボキシル基量の増加の傾向と同様に、過酸化水素添加量が9g/g-Coal以上の試料ではCdイオン交換量はそれ以上増えなかった。
5.原炭と過酸化水素添加量9g/g-Coalの試料のCdイオン交換量の差はいずれのpHの場合でも約0.5mmol/gで同じであり、これは増加したカルボキシル基量と良く一致した。
以上の結果から、Cdイオン交換に対しては酸化処理が有効であることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] K.Murakami et al.: "Pyrolysis behavior of nickel-loaded Loy Yang brown coals : influence of calcium additive"Energy & Fuels. 16・3. 752-755 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] K.Murakami et al.: "In-situ XAFS Study of Catalytically Active Species on Brown Coal during Coal Conversion Process"Topics in Catalysis. 18・1-2. 119-123 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] K.Murakami et al.: "Acidity Distribution of Carboxyl Groups in Loy Yang Brown Coal : Its Analysis and the Change by Heat-treatment"Journal of Colloid and Interface Science. (In press).

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] K.Murakami et al.: "Selectivity of cation exchange property of heat-treated brown coals"Fuel. 80・4. 599-605 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Murakami et al.: "Cation exchange properties of heat-treated Australian brown coal : Influences of pre-exchanged calcium ions"Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects. 193・1-3. 153-159 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Murakami et al.: "In-situ EXAFS Study on Nickel Metal Particles Dispersed on Loy Yang Brown Coal"J.Synchrotron Rad. 8・2. 584-586 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

URL: 

Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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