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2019 年度 実績報告書

ナノ・マイクロ粒子固定化モノリス状高速吸着フィルターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06896
研究機関宮崎大学

研究代表者

塩盛 弘一郎  宮崎大学, 工学部, 教授 (80235506)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードヒ素吸着 / 凍結ゲル / ナノ微粒子 / 酸化水酸化鉄 / 層状複水酸化物 / カラム吸着 / X線光電子分光分析 / 吸着化学種
研究実績の概要

1. 層状復水酸化物を内包した凍結ゲルの調製と有害金属の吸着特性:Mg-Al系層状複水酸化物(LDH)微粒子を調製し、ポリアクリルアミド凍結ゲルに内包させた(粒子添加法)。また、調製した凍結ゲルにLDHの原料金属塩水溶液を含浸させてゲル内でLDH粒子を形成させた(含浸担持法)。粒子添加法では、壁内にLDH微粒子を内包した多孔質凍結ゲルが調製出来た。一方、含浸担持法では粒子はほとんど見られなかった。粒子添加法LDH凍結ゲルはヒ素を吸着したが、含浸担持法LDH凍結ゲルは,ヒ素をほとんど吸着しなかった。含浸担持法では、原料金属塩水溶液の含浸と濃度比が一定に保てず、LDHが形成されなかった。粒子添加法LDH凍結ゲルによりCr(VI)の吸着を行った。Cr(VI)は吸着され、初濃度が高いほど吸着量も高くなった。LDH微粒子の吸着量に比べ、LDH凍結ゲルは、LDHの1gあたりのCr(VI)吸着量は1/4程度であった。
2. FeOOH凍結ゲルのFTIR分析:FeOOH凍結ゲルのFTIRよびラマン分析を行い、凍結ゲル内に担持されているFeOOHはαーFeOOHであることを確認した。
3.有機溶媒の凍結状態を利用した疎水性多孔質ゲルの調製:DMSO、氷酢酸またはジオキサンを溶媒としてジビニルベンゼン(DVB)またはトリメチロールプロパンメタクリレート(Trim)と重合開始剤を溶解し凍結状態で重合することにより多孔質凍結ゲルを調製した。モノマー濃度と開始剤の組み合わせを検討し、効率よく凍結ゲルを調製出来るようになった。細孔分布、膨潤量、金属抽出剤の含浸量を明らかにし、銅が抽出出来る事を確認した。
研究期間にFeOOHナノ粒子およびLDHを内包した凍結ゲルを調製し、ヒ素やクロム等の有害金属の除去が行えることを回分吸着とカラム吸着で実証し、吸着機構を考察した。さらに疎水性凍結ゲルの調製方法を確立した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Pb(II) adsorption of composite alginate beads containing mesoporous natural zeolite2020

    • 著者名/発表者名
      D. Munkhbat, T. Ganbold, A. Naranbaatar, K. Shiomori, O. Bayanjargal
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 20 ページ: 5267-5275

    • DOI

      10.1166/jnn.2020.18530

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] クライオゲル複合材料によるヒ素の吸着除去2020

    • 著者名/発表者名
      塩盛弘一郎
    • 雑誌名

      日本海水学会誌

      巻: 74 ページ: 15-19

  • [雑誌論文] Heavy metal removal from aqueous solution using Na2S treated sheep wool at different concentration2019

    • 著者名/発表者名
      S. Enkhzaya, K. Shiomori, B. Oyuntsetseg
    • 雑誌名

      Proc. International Symposium on Earth Science and Technology 2019

      巻: - ページ: 297-300

    • 国際共著
  • [雑誌論文] 酸化水酸化鉄微粒子を内包したポリアクリルアミドクライオゲルによるヒ素(V)のカラム連続吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      市側大稀, 塩盛弘一郎, 大榮薫
    • 雑誌名

      科学・技術研究

      巻: 8 ページ: 23-29

    • DOI

      10.11425/sst.8.23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ジビニルベンゼンを用いた疎水性クライオゲルの調製,2020

    • 著者名/発表者名
      合谷 直敏, 松根 英樹, 塩盛 弘一郎
    • 学会等名
      第22回化学工学会学生発表会(岡山大会)
  • [学会発表] 高度処理浄水場からの使用済みオゾン酸化活性炭の吸着特性2020

    • 著者名/発表者名
      吉川 公貴, 松根 英樹, 塩盛 弘一郎
    • 学会等名
      第22回化学工学会学生発表会(岡山大会)
  • [学会発表] オキシム系抽出剤を分散内包した架橋ゲルマイクロカプセルによるCu(II)の抽出特性におよぼす調製条件の影響2019

    • 著者名/発表者名
      桒畑 明穂, 清山 史朗, 武井 孝行, 吉田 昌弘, 塩盛 弘一郎
    • 学会等名
      化学工学会姫路大会 2019
  • [学会発表] Heavy metal removal from aqueous solution using Na2S treated sheep wool at different concentration2019

    • 著者名/発表者名
      S. ENKHZAYA, K. SHIOMORI, B. OYUNTSETSEG
    • 学会等名
      International Symposium on Earth Science and Technology 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒドロキシオキシム系抽出剤含浸多孔質ポリマー微粒子によるCu(II)の抽出速度への抽出条件の影響に基づく抽出速度解析2019

    • 著者名/発表者名
      大串渉, 真隆志, 武井孝之, 清山史朗, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      第38回溶媒抽出討論会
  • [学会発表] Effect of Extraction of Cu(II) with Microcapsules of Cross-Linked Gel of poly(vinyl alcohol)/Alginic Acid Encapsulating of Extractant2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kuwahata, S. Kiyoyama, T. Takei, M. Yoshida, K. Shiomori
    • 学会等名
      2019 Japan / Taiwan / Korea Chemical Engineering Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and Characterization of Temperature Responsive Microcapsules Encapsulating Solid Microparticles2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tokuda, S. Kiyoyama, T. Takei, M. Yoshida, K. Shiomori
    • 学会等名
      2019 Japan / Taiwan / Korea Chemical Engineering Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Chemical Treatment on Adsorption Properties of Wool Fibres for Au(III) and Cu(II)2019

    • 著者名/発表者名
      S. Enkhzaya, K. Shiomori, B. Oyuntsetseg
    • 学会等名
      2019 Japan / Taiwan / Korea Chemical Engineering Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Adsorption Properties of Au(III) and Cu(II) from Aqueous Solution Using Chemically Treated Sheep Wool2019

    • 著者名/発表者名
      S. ENKHZAYA, K. SHIOMORI, B. OYUNTSETSEG
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering congress (APCChE 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Arsenic removal by cryogels containing arsenic-adsorptive fine particles2019

    • 著者名/発表者名
      K. Shiomori, D. Ichikawa, S. Ichikawa, S. Enkhzaya, S. Kiyoyama, K. Ohe
    • 学会等名
      18th Pacific Basin Consortium for Environment and Health International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒドロキシオキシム系抽出剤を含浸した連結球状多孔質ポリマー微粒子による銅イオンの抽出速度解析2019

    • 著者名/発表者名
      大串渉,清山史郎,武井孝行,吉田昌弘,塩盛弘一郎
    • 学会等名
      分離技術会 年会2019
  • [備考] 研究・技術シーズ:塩盛弘一郎

    • URL

      http://www.miyazaki-u.ac.jp/crcweb/sangakuwp/wp-content/uploads/seeds/105_shiomori.pdf

  • [備考] 研究者データベース:塩盛弘一郎

    • URL

      https://srhumdb.miyazaki-u.ac.jp/html/47_ja.html

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公開日: 2021-01-27  

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