• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ヒ素およびフッ素除去のための機能性吸着剤の化学設計

研究課題

研究課題/領域番号 16F16082
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関九州大学

研究代表者

笹木 圭子  九州大学, 工学研究院, 教授 (30311525)

研究分担者 SUBBAIAH MUTHU PRABHU  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-10-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2018年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードヒ素 / フッ素 / 有機金属構造体 / デンドリマー / Sucrose-derived carbon . / Oxyhydroxide materials / MOF-like materials / Arsenite / Arsenate / Fluoride / Binary solution / Adsorption / HSAB principle / adsorption / biopolymer
研究実績の概要

It was aimed to synthesize a modulator (benzoic acid (BA))-driven zirconium-fumaric acid (Zr-fum) metal-organic frameworks (MOF) and investigated in detail the adsorption mechanism of arsenic oxyanions (AsO43- and AsO33-) and their stability before and after the adsorption from water. The mechanism of AsO43- and AsO33- interaction on Zr-MOF was ligand-exchange and found to be the maximum uptake performance of AsO43- (1.159 mmol/g) and AsO33- (1.121 mmol/g) was obtained by the Langmuir adsorption isotherm. Likewise, it is also synthesized La-based MOFs with the linkers of benzoic acid (BA), 1,4-benzene dicarboxylic acid (BDC) and 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTC). Interestingly, the ligand of BA approached La metal to form lanthanum methanoate (La(HCOO)3 instead of La-BA MOF through acid catalyst amide-hydrolysis mechanism, where, La-BDC and La-BTC as MOFs, confirmed by PXRD patterns. This is the first report to investigate the AsO43- adsorption and their dissolution behavior over La-BA, La-BDC and La-BTC in detail using the different spectroscopic methods. The maximum adsorption capacities of AsO43- obtained from the Langmuir isotherm model were found to be 2.623 mmol/g, 3.891 mmol/g and 0.280 mmol/g for La-BA, La-BDC and La-BTC, respectively. The value for La-BDC was recorded as one of the much superior, next to UiO-66, to the previously reported adsorbents for AsO43- till date. In addition, the zirconia nanoparticles (ZrO2) embedded graphene oxide dendrimer was prepared and utilized for removal of toxic AsO33- removal from water.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Kyungpook National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of modulator-driven highly stable zirconium-fumarate frameworks and mechanistic investigations of their arsenite and arsenate adsorption from aqueous solutions2019

    • 著者名/発表者名
      Muthu Prabhu Subbaiah、Kancharla Srinivasarao、Park Chang Min、Sasaki Keiko
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 21 号: 14 ページ: 2320-2332

    • DOI

      10.1039/c8ce01424h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced adsorption of perchlorate by gemini surfactant-modified montmorillonite: Synthesis, characterization and their adsorption mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Srinivasarao Kancharla、Prabhu Subbaiah Muthu、Luo Wuhui、Sasaki Keiko
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 163 ページ: 46-55

    • DOI

      10.1016/j.clay.2018.07.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A mechanistic approach for the synthesis of carboxylate-rich carbonaceous biomass-doped lanthanum-oxalate nanocomplex for arsenate adsorption2018

    • 著者名/発表者名
      Prabhu, S.M; Chuaicham, C.; Sasaki, K.
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: in perss 号: 5 ページ: 6052-6063

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.7b04678

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of sucrose-derived porous carbon-doped ZrxLa1-xOOH materials and their superior performance for the simultaneous immobilization of arsenite and fluoride from binary systems2017

    • 著者名/発表者名
      S.M. Prabhu, P. Koilraj, K. Sasaki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 317 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.cej.2017.05.052

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of chitosan-reinforced ZrxAl1-xOOH nanocomposites and their arsenite and fluoride depollution densities from single/binary systems2017

    • 著者名/発表者名
      Prabhu, S.M.; Sasaki, K
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 2 号: 22 ページ: 6375-6387

    • DOI

      10.1002/slct.201701072

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of amorphous carbon-doped mixed oxyhydroxides and their dual performance for arsenite and fluoride uptake performance from binary mixture solution2017

    • 著者名/発表者名
      S.M. Prabhu, P. Koilraj, K, Sasaki
    • 学会等名
      ACS Asia-Pacific International Chapters Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mono-, di- and tri carboxylic acids mediated lanthanum based organic frameworks for efficient removal of arsenic from water2017

    • 著者名/発表者名
      S. Imamura, S.M. Prabhu, K. Sasaki
    • 学会等名
      International Symposium on Earth Science and Technology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of biopolymer supported ZrxAl1-xOOH nanocomposites and their fluoride/arsenite depollution densities from single/binary systems2017

    • 著者名/発表者名
      S.M. Prabhu, K. Sasaki
    • 学会等名
      Symposium on Biomaterials 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-10-11   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi