炭素の表面化学と水質汚染物質の吸着・分解メカニズムの解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20510072
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 町田 基 千葉大学, 総合安全衛生管理機構(環境安全部), 教授 (30344964)
• 連携研究者: 天野 佳正 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40517976)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 環境修復技術 / 炭素材料 / 水質汚染物質 / 吸着除去 / 分解除去 / 表面化学 / 表面窒素 / 活性炭素繊維

研究概要

活性炭はフェノールなど水中の微量汚染物質の吸着除去に広範に使われているが,その表面状態と吸着能力の関係については良く判っていない。本研究では炭素表面の化学状態をさまざまに変化させ有機汚染物質や重金属イオンなどの吸着除去性能を実験的に評価した。その結果,グラファイト表面の一部に酸素や窒素などのヘテロ原子を導入することにより重金属イオン吸着にも有利となり,吸着の起こり難い酸性溶液でも重金属イオンの吸着除去ができることが確かめられた。

研究成果

• [雑誌論文] Carbonization of bamboo and consecutive low temperature air activation (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki YAMASHITA, Motoi MACHIDA
  • 雑誌名: Wood Science and Technology (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性炭の粒径によって変化する有機化合物の吸着律速段階 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野勇次,天野佳正,相川正美,町田基
  • 雑誌名: 化学工学論文集 Vol.180, No.1-3 ページ: 552-560
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリアクリルニトリル(PAN)から調整した活性炭素繊維によるCd(II)の吸着 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古宿麻美,Muhammad Abbas Ahamad Zaini,相川正美,天野佳正,町田基
  • 雑誌名: 環境化学 Vol.20, No.4 ページ: 155-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性炭の表面状態が水中の硝酸イオンの吸着に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田剛士,天野佳正,相川正美,町田基
  • 雑誌名: 環境化学 Vol.20, No.2 ページ: 155-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性炭による水溶液中のクロロフェノールの脱塩素化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩永秀,森山功之,坂谷隆輔,相川正美,天野佳正,町田基
  • 雑誌名: 炭素 Vol.242 ページ: 51-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性炭表面上の窒素が銅(II)イオンの吸着に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡山玲子,天野佳正,町田基
  • 雑誌名: 炭素 Vol.242 ページ: 45-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヤシ殻チャーからのKOH-水蒸気二段階賦活炭の製造とその吸着特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂崎太我,吉村一洋,町田基
  • 雑誌名: 木材学会誌 Vol.56, No.4 ページ: 251-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption of heavy metals onto activated carbons derived from polyacrylonitrile fiber (2010)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Abbas Ahmad Zaini,天野佳正,町田基
  • 雑誌名: Journal of Hazardous Materials vol.180, No.1-3 ページ: 552-560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption of Zn(II) and Cd(II) ions onto magnesium and activated carbon composite in aqueous solution (2010)
  • 著者名/発表者名: Motoi MACHIDA, Y.MATSUMOTO, H.YANAGISAWA
  • 雑誌名: Applied Surface Science Vol.256, No.6 ページ: 1619-1623
  • 査読あり
• [雑誌論文] 室温下水溶液中における活性炭表面状態によるクロロフェノールの脱塩化水素 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山功之,町田基
  • 雑誌名: 環境化学 Vol.19, No.3 ページ: 343-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption of aqueous metal ions on cattle-manure-compost based activated carbons (2009)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Abbas Ahmad Zaini, Reiko OKAYAMA, Motoi MACHIDA
  • 雑誌名: Journal of Hazardous Materials Vol.170, No.2-3 ページ: 1119-1124
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低温空気酸化による多孔質竹炭の調製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下範之,町田基,相川正美
  • 雑誌名: 木材学会誌 Vol.55, No.5 ページ: 299-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Cd<2+> and Cd(OH)^+ Species on Adsorption to Activated Carbons in Aqueous Solutions (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉原和矢,町田基,立本英機
  • 雑誌名: 環境化学 Vol.19, No.2 ページ: 187-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] 活性炭表面で起こる水溶液中での4-クロロフェノールの脱塩素反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山功之,町田基,立本英機
  • 雑誌名: 表面化学 Vol.30, No.2 ページ: 111-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] アンモニア処理活性炭による銅(II)イオンの吸着 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡山玲子,Mhamad Zaini Muhammad Abbas,町田基,立本英機
  • 雑誌名: Vol.18, No.4 ページ: 533-539
  • 査読あり
• [学会発表] 活性炭の表面酸性官能基の有無による有機汚染物質の吸着機構への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田博明,相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第45回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] リン酸イオンの吸着に及ぼす活性炭の表面状態,溶液pH,共存陰イオンの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三杉禎徳,相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第45回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] 活性炭の表面化学と細孔構造が硝酸イオン吸着に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田剛士,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第37回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 姫路市民会館
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] 活性炭素繊維による酸性溶液中でのCd(II)と有機物の同時吸着 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古宿麻美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第37回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 姫路市民会館
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] 酸性官能基を導入した活性炭を用いた燃料油中の吸着脱硫 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野勇次,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第37回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 姫路市民会館
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] ZnCl_2賦活によるさまざまな原料からのメソ孔活性炭の調整 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大石昇平,天野佳正,相川正美,町田基
  • 学会等名: 第37回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 姫路市民会館
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Preparation of activated carbon from coconut shell char (2010)
  • 著者名/発表者名: Taiga SAKAZAKI, Yoshimasa AMANO, Motoi MACHIDA
  • 学会等名: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS 2010)
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Dehalogenation of Chlorophenol on activated carbon in aqueous solution (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru IWANAGA, Yoshimasa AMANO, Motoi MACHIDA
  • 学会等名: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS 2010)
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Brief screening of adequate activated carbon for adsorption of 2-Methylisoborneol (2-MIB)with the aid of statistics analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki WATANABE, Yoshimasa AMANO, Motoi MACHIDA
  • 学会等名: 10^<th> Internarional Conference on Fundamentals of Adosorption (FOA10)
  • 発表場所: 兵庫淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 多孔性炭素の表面化学と吸着特性-活性炭への有機物と重金属イオンの吸着- (2010)
  • 著者名/発表者名: 町田基
  • 学会等名: 第20回吸着シンポジウム(吸着夏の学校)日本吸着学会主催
  • 発表場所: 黒姫ライジングサンホテル(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-22
• [学会発表] Properties of bamboo charcoals and their humidity control ability (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki SAKUMA, Yoshimasa AMANO, Motoi MACHIDA
  • 学会等名: WET2010 : Water and Environment Technology Conference International Forum for Scientists and Engineers
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2010-06-26
• [学会発表] ポリアクリルニトリル(PAN)繊維から調整した活性炭による重金属イオンの吸着 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古宿麻美, Muhammad Abbas Ahmad Zaini,相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第44回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 福岡大学七隈キャンパス
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 活性炭の表面状態によって変化する硝酸イオンの吸着特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田剛士,相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第44回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 福岡大学七隈キャンパス
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 活性炭の粒径によって変化する有機化合物の吸着律速段階 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野勇次,相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第12回化学工学会学生発表会東京大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学豊洲キャンパス
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 活性炭の表面酸性官能基が有機汚染物質の吸着・脱着に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯田恵相川正美,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第12回化学工学会学生発表会東京大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学豊洲キャンパス
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 木質系炭化物における吸放湿特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐久間美紀,山下範之,天野佳正,町田基
  • 学会等名: 第36回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 活性炭による水溶液中のクロロフェノールの脱塩素化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩永秀,森山功之,町田基,相川正美
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] マグネシウム修飾活性炭による水中の重金属イオンの吸着除去 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柳澤弘樹,町田基,相川正美
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 活性炭による水中の硝酸イオンの吸着特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田剛士,町田基,相川正美
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] ヤシ殻チャーからのKOH賦活炭の製造とその吸着特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂崎太我,町田基,相川正美
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-28
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://curt.ll.chiba-u.jp/index_srch/japanese/profiles2/0549.htmeal