| 研究概要 |
セラミック膜ろ過の前処理として,市販の粉末活性炭より遥かに粒径の小さい微粉炭を用いた場合の極性物質の吸着容量の著しい増加,吸着剤内部細孔容積の増加,フロック形成の促進効果,膜ファウリング抑止機構などの吸着剤の超微粒度化効果のメカニズムの解明を目的に研究を行っている.本年度は,自然由来有機物(NOM)のモデル物質としてポリスチレンスルホン酸(PSS)を用い,吸着材内部の吸着量分布の直接観察をさらに進めた.その結果,PSSは活性炭内部に吸着せず,活性炭粒子表面付近に蓄積していることを定量的に確認した.さらに,このことをShell Adsorption Modelとして定量的に表現し,活性炭の微粉化に伴う吸着量増加を定量的に説明した.また,臭気物質2-メチルイソボルネオールとジェオスミンについても,微粉化に伴ってそれほど大きくはないが2倍程度の吸着量増加が実測され,細孔分布などを計測しこの理由についてさらに検討を進めている.さらに,自然水中では,共存するNOMの吸着のため,臭気物質の吸着除去性が低下することが知られているが,微粉炭はNOMを多く吸着するにも関わらず,臭気物質の吸着除去性は大きく低下しないことが分かってきた.また,活性炭粒度を臭気物質の除去率の定量関係を求めることができように,吸着平衡・速度実験と行い,モデル化の検討を行っている.ウイルスの活性炭吸着性には表面の荷電と細孔構造が関与し,活性炭の微粉化に伴うウイルスの吸着性の向上は活性炭の比表面積の増加により生じることが分かってきた.
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