同位元素電子顕微鏡イメージングによる超微粉炭の吸着機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23656323
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松井 佳彦 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00173790)
• 研究分担者: 松下 拓 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30283401)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 用排水システム / 環境技術 / 環境材料 / 土木環境システム / 反応・分離工学 / 水資源 / 土木環境ｼｽﾃﾑ / 反応・分離工

研究概要

ジェオスミンと2-メチルイソボルネオールの活性炭吸着容量の活性炭粒径依存性を2種類の活性炭を用いて検討した.重水素で標識したジェオスミンと2-メチルイソボルネオールを吸着した活性炭粒子を同位体顕微鏡で観察し,重水素/水素比を指標にしてジェオスミンと2-メチルイソボルネオールの吸着分布を求めた.その結果,活性炭粒径が小さくなると吸着容量が増加する活性炭では,ジェオスミンと2-メチルイソボルネオールが主に活性炭粒子の外表面付近に吸着していることを明らかにした.この結果は,超微粉炭の高い吸着容量は,ShellAdsorptionMechanism,すなわち,吸着質が活性炭粒子内部へ拡散せず外表面付近に吸着する機序によることを示している.さらに,ジェオスミンと2-メチルイソボルネオールが活性炭粒子内部に吸着する場合は,通常の粉末活性炭に比べて超微粉炭が競合吸着物質である自然由来有機物質を多く吸着しても,ジェオスミンと2-メチルイソボルネオールの吸着性が低下しないことを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Natural organic matter that penetrates or does not penetrate activated carbon and competes or does not compete with geosmin (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y., Nakao, S., Yoshida, T., Taniguchi, T. and Matsushita, T
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 113 ページ: 75-82
  • NAID: 120005316997
  • 査読あり
• [学会発表] Enhanced Removal of 2-MIB and Geosmin by Super-fine PAC: Evidence of Shell Adsorption (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y.
  • 学会等名: 10th IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment
  • 発表場所: National Cheng Kung University, Tainan, Chinese Taiwan
• [学会発表] Comparison of 2-methylisoborneol adsorption capacities on super-powdered and powdered activated carbonInternational Water Association (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y., Taniguchi, T., Nakao, S., MatsushitaT. and Shirasaki, N
  • 学会等名: 9th IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment
  • 発表場所: Robert Gordon University, Aberdeen, UK
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Enhanced Removal of 2-MIB and Geosmin by Super-fi ne PAC: Evidence of Shell Adsorption (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y., Nakao, S., Taniguchi, T., Shirasaki, N.,and Matsushita, T
  • 学会等名: 10th IWA Symposium on Off-Flavours in the Aquatic Environment
  • 発表場所: National Cheng Kung University, Tainan, Chinese Taiwan