吸着剤微粒子を内包した高分子モノリスの開発と水処理フィルターとしての応用

• 研究課題/領域番号: 24656476
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 北九州市立大学
• 研究代表者: 吉塚 和治 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (70191567)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 反応・分離工学 / 吸着・イオン交換 / ヒ素 / 酸化チタン / 高分子モノリス / 水処理

研究概要

水処理の高速化を可能にする吸着剤微粒子を包埋した高分子モノリスフィルターを開発することを目的として、ヒ素の高性能吸着剤である酸化チタン微粒子を内包した高分子モノリスを作製する方法を確立するとともに、高分子モノリスを水処理フィルター用成形体に加工する技術を開発した。また、ヒ素の吸着等温実験および吸着速度実験を行い吸着分離性能の評価を行った。加えて、吸着後のヒ素を定量的に溶離する手法も確立した。また、水中からのヒ素の吸着分離装置を用いて、ヒ素の吸着分離特性と吸着速度について定量的に明らかにし、最適な吸着性能を得られる条件を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Thermal-Swing Adsorption of Europium(III) with Poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide) Combined with an Acidic Extractant (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, S., Matsunaga, S., Takayama, S., Ookubo, T., Yoshizuka, K., Fujigaya, T., Nakashima, N.
  • 雑誌名: Solvent Extraction Research and Development, Japan 巻: 21 号: 1 ページ: 37-45
  • DOI: 10.15261/serdj.21.37
  • NAID: 130005056979
  • ISSN: 1341-7215, 2188-4765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal-Swing Adsorption of Europium(III) with Poly(N-isopropylacrylamide) Combined with Acidic Extractant (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, S., Matsunaga, S., Takayama, S., Ookubo, T., Yoshizuka, K., Fujigaya, T., Nakashima, N.
  • 雑誌名: Solvent Extraction Research and Development, Japan 巻: 21(1) ページ: 34-45
  • NAID: 130005056979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation of Tetramethyl Ammonium Hydroxide Using an MFI-Type Zeolite-Coated membrane (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, S., Tsutsumi, Y., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 120 ページ: 129-133
  • DOI: 10.1016/j.seppur.2013.09.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation of Lanthanum and Cerium Using a Coated Solvent-Impregnated Resin (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishihama, S., Kohata, K., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Separation and Purification Technology 巻: 118 ページ: 511-518
  • DOI: 10.1016/j.seppur.2013.07.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Recovery of Valuable Metals from Spent Li-ion Batteries Using Solvent-Impregnated Resins (2013)
  • 著者名/発表者名: Guo, F., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Environmental Technology 巻: 34(10) 号: 10 ページ: 1307-1317
  • DOI: 10.1080/09593330.2012.746734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation and Recovery of Nickel from Waste Electroless Nickel-Phosphorous Plating Solution (2013)
  • 著者名/発表者名: Ookubo, T., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Solvent Extraction Research and Development, Japan 巻: 20 ページ: 149-157
  • NAID: 130005056974
  • URL: http://www.solventextraction.gr.jp/serdj/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation and Recovery of Lithium from Geothermal Water by Sequential Adsorption Process withλ-MnO_2 and TiO_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, J. E., Sato, H., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Ion Exchange Letters 巻: 5 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption of Arsenic by Fe₃O₄, TiO₂, and Al₂O₃ Adsorbents (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, J. E., Sato, H., Shibata, S., Shao, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: 日本イオン交換学会誌 巻: 23 号: 3 ページ: 82-87
  • DOI: 10.5182/jaie.23.82
  • NAID: 130004555858
  • ISSN: 0915-860X, 1884-3360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption Behavior of Arsenic by Fe3O4, TiO2, and Al2O3 Adsorbents (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, J. E., Sato, H., Shibata, S., Shao, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 雑誌名: Journal of Ion Exchange 巻: 23(3) ページ: 82-87
  • 査読あり
• [学会発表] 高分子モノリスを担体とする吸着剤の調製とイオン交換特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉塚和治, 柴田加奈子, 高山誠太郎, 西浜章平
  • 学会等名: 第29回日本イオン交換研究発表会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-10-18
• [学会発表] 抽出剤を固定化した感温性高分子を利用した環境調和型吸着システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西浜章平, 松永理美, 高山誠太郎, 大澤佳代, 大久保祝絵, 吉塚和治
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] λ-MnO_2担持モノリス吸着剤によるリチウムの吸着 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高山誠太郎, 西浜章平, 吉塚和治
  • 学会等名: 第50回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2013-07-06
• [学会発表] Arsenic Removal from Groundwater by Several Adsorbents (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshizuka, K., Park, J., Shibata, K., Nishihama, S.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Methods and Materials for Separation Processes"Separation Science - Theory and Practice 2013"
  • 発表場所: SWIERADOW ZDRÓJ,ポーランド
  • 年月日: 2013-06-11
• [学会発表] Separation and Recovery of Lithium withλ-MnO_2-Supported Polymeric Monolith Adsorbent (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayama, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Methods and Materials for Separation Processes"Separation Science - Theory and Practice 2013"
  • 発表場所: SWIERADOW ZDRÓJ,ポーランド
  • 年月日: 2013-06-10
• [学会発表] チタニア担持モノリス吸着剤によるヒ素の吸着 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴田加奈子, 西浜章平, 吉塚和治
  • 学会等名: 第20回日本イオン交換学会研究発表会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-11-18
• [学会発表] Arsenic removal from groundwater, IEX 2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Park, J.E., Shao, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 学会等名: The International Ion Exchange Conference
  • 発表場所: University of Cambridge,イギリス
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] アルミナを用いたヒ素の吸着分離 (2012)
  • 著者名/発表者名: ショウシュメイ, 西浜章平, 吉塚和治
  • 学会等名: 第49回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2012-06-30
• [学会発表] Arsenic Removal from Groundwater (2012)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K., Park, J. E., Shao, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 学会等名: IEX 2012: The International Ion Exchange Conference
  • 発表場所: University of Cambridge, UK
• [学会発表] Separation and Recovery of Lithium with λ-MnO2-Supported Polymeric Monolith Adsorbent
  • 著者名/発表者名: Takayama, S., Nishihama, S., Yoshizuka, K.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Methods and Materials for Separation Processes "Separation Science; Theory and Practice 2013"
  • 発表場所: SWIERADOW ZDROJ、ポーランド
• [学会発表] Arsenic Removal from Groundwater by Several Adsorbents
  • 著者名/発表者名: Yoshizuka, K., Park, J., Shibata, K., Nishihama, S.
  • 学会等名: 2nd International Conference of Methods and Materials for Separation Processes "Separation Science; Theory and Practice 2013"
  • 発表場所: SWIERADOW ZDROJ、ポーランド
  • 招待講演
• [学会発表] λ-MnO2担持モノリス吸着剤によるリチウムの吸着
  • 著者名/発表者名: 高山誠太郎、西浜章平、吉塚和治
  • 学会等名: 第50回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [学会発表] 抽出剤を固定化した感温性高分子を利用した環境調和型吸着システムの開発
  • 著者名/発表者名: 西浜章平、松永理美、高山誠太郎、大澤佳代、大久保祝絵、吉塚和治
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 高分子モノリスを担体とする吸着剤の調製とイオン交換特性
  • 著者名/発表者名: 吉塚和治、柴田加奈子、高山誠太郎、西浜章平
  • 学会等名: 第29回日本イオン交換研究発表会
  • 発表場所: 東北大学
• [備考]
  • URL: http://www.kitakyu-u.ac.jp/env/subject/d-energy/Kazuharu_Yoshizuka/index.html
• [備考]
  • URL: http://chemeng.env.kitakyu-u.ac.jp/jp/index_j.html
• [備考] 北九州市立大学国際環境工学部／エネルギー循環化学科／吉塚和治
  • URL: http://www.kitakyu-u.ac.jp/env/subject/d-energy/Kazuharu_Yoshizuka/index.html
• [備考] 北九州市立大学国際環境工学部分離工学研究室
  • URL: http://chemeng.env.kitakyu-u.ac.jp/jp/index_j.html
• [備考] 北九州学術研究都市研究者情報検索システム／吉塚 和治／北九州市立大学国際環境工学部
  • URL: http://fais.ksrp.or.jp/05kenkyusha/srchresult.asp?ID=k-yoshizuka01
• [備考] 北九州市立大学国際環境工学部 エネルギー循環化学科 教員紹介 吉塚 和治
  • URL: http://www.kitakyu-u.ac.jp/env/subject/d-energy/Kazuharu_Yoshizuka/index.html
• [備考] 北九州市立大学国際環境工学部 分離工学研究室
  • URL: http://chemeng.env.kitakyu-u.ac.jp/jp/index_j.html