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活性炭・バイオチャーを含む炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K05204
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所 (2019-2021)
大阪市立大学 (2018)

研究代表者

遠藤 智司  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (30748934)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード吸着 / グラファイト / バイオチャー / 活性炭 / イオン性有機化合物 / 環境汚染物質 / 陰イオン界面活性剤 / 陰イオン性界面活性剤
研究成果の概要

炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構を解明するため、グラファイトカラムを用いたカラム溶出実験、及びさまざまな炭素質吸着剤を用いたバッチ吸着実験を行った。得られた吸着データからイオン性物質の分子サイズや官能基の種類、及び炭素質吸着剤の性状の違いが吸着に及ぼす影響について新たな知見を得た。またデータは計算化学的手法により解析するとともに、物性予測モデルの適用範囲に関する検討を行い、てこ比と予測区間を用いた新たな適用範囲設定方法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

汚染浄化には古くから現在に至るまで活性炭などの炭素質吸着剤が広く用いられてきた。本研究では最も単純な炭素質吸着剤であるグラファイトや、近年、注目されるバイオチャーの吸着データを拡張し、その表面とイオン性有機化学物質との相互作用について検証し、吸着挙動に資する知見を得た。知見は炭素質吸着剤の開発や応用に活用されることが期待される。また吸着係数の予測などに用いられる物性予測モデルに関しても検証し、モデルが精度の良い予測を与えることのできる範囲を設定する方法について、新たな概念を提案した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Applicability Domain of Polyparameter Linear Free Energy Relationship Models Evaluated by Leverage and Prediction Interval Calculation2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Endo
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 56 号: 9 ページ: 5572-5579

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c00865

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多孔性グラファイトカーボンカラムにおけるイオン性有機化学物質の吸着挙動2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤智司
    • 学会等名
      第55回水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison and Evaluation of Adsorption Properties of Biochars for Hydrophilic Organic Chemicals2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ueno, Satoshi Endo, Yoshinori Kanjo
    • 学会等名
      The 10th Forum on Studies of Environmental and Public Health Issues in Asian Mega-cities (EPAM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオチャーの親水性有機化学物質吸着能の比較・評価2019

    • 著者名/発表者名
      上野紘暉,遠藤智司
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 活性炭・バイオチャーを含む炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構

    • URL

      https://www.nies.go.jp/subjects/2021/25716_fy2021.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 活性炭・バイオチャーを含む炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構|国立環境研究所

    • URL

      https://www.nies.go.jp/subjects/2020/25303_fy2020.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 国立環境研究所HP『活性炭・バイオチャーを含む炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構』

    • URL

      https://www.nies.go.jp/subjects/2019/24874_fy2019.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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