| 研究概要 |
ミクロポ-ラス炭素の中で優れた吸着時性を示す活性炭素繊維(ACF)の構造をX線回折,磁化率測定,高分解能N_2吸着測定から調べた。ACFは20A^^°程度のミクログラファイトから成っており,そのミクログラファイト構造は反磁性の程度と密接に関係している。N_2吸着によれは10A^^°程度のミクロ孔を持っていた。このようなACFにαーFeOOH,βーFeOOH等の鉄酸化物の超微細結晶を高分散化した。高分散化の程度はX線吸収スペクトル(EXAFS)により調べた。高分散化によっても,N_2吸着測定によるとミクロ孔構造に大きな差異はみられなかった。これらの試料について硝酸イオン吸着性を調べた。
希薄硝酸イオン吸着特性の動的特性を測定できるように,定温(30℃)定流速(20ml/min)吸着装置を製作した。この装置は希薄硝酸イオン特性の重要な破過曲線を与える。ACF,上記修飾ACFのみならずゼオライトおよびシリカゲルについても検討した。シリカゲルおよびゼオライトには30PPmの硝酸イオンは30℃で全く吸着しないが,鉄酸化物高分散化ACFでは2PPmにまで濃度を低下でき,吸着量も2.2mg/gに達する。ACFでの濃度低下は14PPm,吸着量は1.4mg/gにすぎないので,鉄酸化物高分散化の効果は著しい。更に1/4量の塩化物イオンが共存しても硝酸イオン吸着能に何ら障害とならず、選択的吸着能を有すると考えられる。
上記の動的吸着特性以外にも静的な硝酸イオン吸着等温線を測定しており,フロイントリッヒ型等温線を見出している。現在,種々の表面修飾ACFを調製しており,一層の硝酸イオン認識機能を有する吸着フィルタ-の開発へと進んでいる。
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