| 研究課題/領域番号 |
21K04755
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
山本 拓司 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30358288)
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| 研究分担者 |
田口 翔悟 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (40844270)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | イオン交換樹脂 / 吸着剤合成 / セシウムイオン / 固定層吸着 / 吸着 / 固定層吸着破過曲線 / レゾルシノール・ホルムアルデヒド湿潤ゲル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原発事故によって放出された半減期の長い放射性セシウムによる環境汚染は解決への目途が立っていない。セシウムイオンを含む土壌や焼却灰の洗浄水の処理には固定層吸着が最も効率的な手法の一つだが，吸着剤へのセシウムイオンの吸着速度の向上が課題となっている。本研究では，セシウムイオンに対して高い吸着容量を示すイオン交換樹脂レゾルシノール・ホルムアルデヒド湿潤ゲル(以下，RFゲル)を均一なビーズ状に成型したRFゲルビーズ(以下，RFGB)を合成し，当該吸着剤を用いて汚染土壌の洗浄水中のセシウムイオンを高効率で吸着回収するためのプロセスを開発する。
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| 研究成果の概要 |
セシウムイオン(Cs+)に対して高い吸着性能を示すレゾルシノール・ホルムアルデヒド(RF)湿潤ゲルをビーズ状に成型してRF湿潤ゲルビーズ(RFGBs)を合成し、水中のCs+を連続的に吸着除去するための固定層吸着プロセスを構築した。RFGBsを充填した固定層に重力のみで通液する場合を想定し、圧力損失をもとに目標粒子径を450umと決定した。RFGBsの粒子径分布には原料水溶液の粘度が最も大きいことを明らかにし、目標粒子径のRFGBsを合成した。合成したRFGBsは先行研究より高い吸着容量を示し、固定層吸着破過曲線を測定した結果、51.1 mg-Cs+/g-RFGBsの吸着容量を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エネルギー安全保障の観点から脱原発は未だ困難であり、不安定な世界情勢を鑑みても更なる放射能汚染のリスクは拭えない状況が続いている。広範囲の土壌や水圏が汚染された場合の除去技術としては吸着が最も効果的な方法であり、安価で高機能な吸着剤の開発は今後ますます重要度を増すと考えられる。本研究成果は未だ小規模ながら、汚染水除去のための実用的な吸着剤とその使用方法を提案・実証するものであり、上で述べたような社会的要請に応えるものと考えている。
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