放射性セシウム除染を目的としたゼオライト-マグネタイト複合材料の開発

• 研究課題/領域番号: 25630294
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 複合材料・表界面工学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 青野 宏通 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (00184052)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 放射性セシウム / 除染 / ゼオライト / Na-P1型 / モルデナイト / マグネタイト / 磁性化 / 複合材料

研究成果の概要

ゼオライトは選択的にセシウムイオンを吸着する機能性をもっており、マグネタイトとの複合材料（磁化ゼオライトとする）としたものは、吸着後に磁力選別機による回収が可能となることより、土壌除染のための画期的な材料となる。
本研究では、まず石炭焼却灰を原料とするNa-P1型人工ゼオライトを基本とする磁化ゼオライトについて、その合成方法の検討を行ないセシウム吸着能の向上に成功した。さらに、ゼオライトの一種であるモルデナイトがより優れたセシウム選択性を有することを確認した。水中におけるセシウム吸着および磁石による回収を行なったところ９０％以上除染できることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of mordenite and its composite material with nano-sized magnetite from diatomites for radioactive Cs decontamination (2015)
  • 著者名/発表者名: Keizo YAMADA, Erni. JOHAN, Naoto MATSUE, Yoshiteru ITAGAKI, and Hiromichi AONO
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 123 号: 1435 ページ: 129-135
  • DOI: 10.2109/jcersj2.123.129
  • NAID: 130004951109
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] バーミキュライトを模擬土壌としたセシウム除染条件の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田昂平, エルニ ジョハン, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 雑誌名: 環境放射能除染学会誌 巻: Vol.2, No.3 ページ: 165-173
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 磁性化ゼオライトによる土壌除染 (2015)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 人工ゼオライトフォーラム
  • 発表場所: キャンパス・イノベーションセンター（東京都港区芝浦）
  • 年月日: 2015-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] 人工合成により得たNa-P1型ゼオライト及びモルデナイトのCs吸着評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田昂平, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] モルデナイト‐マグネタイト複合材料の合成とセシウム吸着及び磁場回収能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鍛治紀彰, 國本太歩, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] Preparation of the composite material from diatomite for Cs decontamination and its immobilization using heat treatment (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, E. Johan, N. Matsu), Y. Itagaki, and H. Aono
  • 学会等名: 第24回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館他（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Evaluation of Cs adsorption for artificial Na-P1 zeolite and mordenite (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada, E. Johan, N. Matsue, Y. Itagaki, and H. Aono
  • 学会等名: 第24回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館他（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Natural Zeolites as Potential Materials for Decontamination of Radioactive Cs (2014)
  • 著者名/発表者名: Erni Johan, Toshio Yamada, Moses Munthali Wazingwa, Ponyadira Kabwadza-Corner, Hiromichi Aono, Naoto Matsue
  • 学会等名: The 5th International Conference on Sustainable Future for Human Security (SUSTAIN 2014)
  • 発表場所: Bali, INDONESIA
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] Na-P1型ゼオライト‐マグネタイト複合材料の作製条件による除染性能への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝口裕己, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第２１回 ヤングセラミスト・ミーティング in 中四国
  • 発表場所: 島根大学（島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] 機能性を有する人工ゼオライトの開発（除染材料および蛍光材料を例として） (2014)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 環境・材料セミナー
  • 発表場所: 長崎県窯業技術センター（長崎県東彼杵郡）
  • 年月日: 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] モルデナイト-マグネタイト複合材料の人工合成とセシウム吸着特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: 人工ゼオライトフォーラム
  • 発表場所: キャンパス・イノベーションセンター(東京都港区芝浦)
  • 年月日: 2014-07-19
  • 招待講演
• [学会発表] バーミキュライトを模擬土壌とした最適なセシウム除染条件の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田昂平, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第３回環境放射能除染研究発表会
  • 発表場所: 郡山市民文化センター（福島県郡山市）
  • 年月日: 2014-07-03 – 2014-07-04
• [学会発表] 磁選回収を目的としたモルデナイト-マグネタイト複合材料の開発とセシウム吸着能力 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田啓三, Erni Johan, 松枝直人, 板垣吉晃, 青野宏通
  • 学会等名: 第３回環境放射能除染研究発表会
  • 発表場所: 郡山市民文化センター（福島県郡山市）
  • 年月日: 2014-07-03 – 2014-07-04
• [学会発表] モルデナイトの人工合成とセシウム吸着特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田啓三・板垣吉晃・Erni Johan・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会春季大会
  • 発表場所: 慶應大学
• [学会発表] 放射性セシウム除染を目的としたモルデナイト-マグネタイト複合材料の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鍛治紀彰・板垣吉晃・Erni Johan・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会春季大会
  • 発表場所: 慶應大学
• [学会発表] ゼオライト-マグネタイト複合材料を用いた福島土壌からの放射性セシウム除染 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村一将・青野宏通 ・山本 徹・松枝直人・逸見彰男
  • 学会等名: 第２０回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 除染を目的としたモルデナイトの人工合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田啓三・板垣吉晃・Erni Johan・山本徹・松枝直人・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 第２０回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 除染を目的としたNa-P1型ゼオライト-マグネタイト複合材料の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 溝口裕己・板垣吉晃・山本徹・松枝直人・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 第２０回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] ゼオライト-マグネタイト複合材料の開発と放射性セシウム除染への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通・山本 徹・松枝直人・逸見彰男
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学
  • 招待講演
• [学会発表] 放射性セシウム除染を目的とした珪藻土からのモルデナイト及びその複合材料の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田啓三・板垣吉晃・Erni Johan・山本 徹・松枝直人・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学
• [学会発表] 土壌からの放射性セシウム除染を目的としたNa-P1型ゼオライト-マグネタイト複合材料の合成条件 (2013)
  • 著者名/発表者名: 溝口裕己・板垣吉晃・山本 徹・松枝直人・逸見彰男・青野宏通
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学
• [学会発表] ゼオライト-マグネタイト複合材料を用いた汚染土壌からの放射性セシウム除去 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村一将・青野宏通・山本 徹・松枝直人・逸見彰男
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学
• [学会発表] 磁選による土壌からの放射性セシウム除染を目的としたゼオライト-マグネタイト複合材料の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青野宏通
  • 学会等名: ナノバイオ磁気工学専門研究会（磁性ナノ粒子除染）
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館
  • 招待講演