| 研究概要 |
本研究は,超音波の化学・物理両作用による反応・物質移動促進効果と,化学置換に基づく重金属の安定化を利用して,廃液中重金属錯体の分解および重金属の分離・回収を効率的に行うことが可能なプロセスの設計指針を得ることを目的とする。初年度に当たる本年度は,廃液中金属錯体のモデル化合物としてポルフィリン錯体を採り上げ,超音波照射による重金属フリーのポルフィリン,およびポルフィリン錯体の分解(または減少)挙動に対する照射時間および印加電圧の依存性について検討した。今回の実験では,ポルフィリンとしてテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸,ポルフィリン錯体として鉛錯体を使用した。
まず,鉛フリーのポルフィリンの超音波分解を行ったところ,擬一次反応に従って分解が進行した。また,鉛フリーのポルフィリンの超音波分解に対する印加電圧の影響を調べたところ,印加電圧の増加とともに,分解速度が上昇することがわかった。一方,ポルフィリン鉛錯体と鉛フリーのポルフィリンが共存する水溶液に超音波照射したところ,ポルフィリンの分解反応は擬一次反応に従わず進行した。このときのポルフィリン鉛錯体の減少挙動を詳細にみたところ,錯体は超音波照射時間とともにほぼ直線的に減少することがわかった。これは超音波によるポルフィリンの分解に加えて,ポルフィリン錯体からの鉛イオンの解離反応が関与しているためと考えられる。また,ポルフィリン鉛錯体と鉛フリーのポルフィリンが共存する水溶液に超音波照射した場合も,印加電圧が増加するにつれ,ポルフィリンの分解(減少)速度が増加した。
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