| 研究課題/領域番号 |
22F21387
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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| 受入研究者 |
吉岡 敏明 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30241532)
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| 外国人特別研究員 |
RAHMAN MIR 東北大学, 環境科学研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2022-09-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 吸着 |
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| 研究実績の概要 |
酸化グラファイト [Alg(hGO/LDH)] と組み合わせた Mg-Al系層状複水酸化物のヒドロゲルは、さまざまな性質の汚染物質 (カチオン性、アニオン性、疎水性、有機性など）を除去する。廃水からの Pb (カチオン性) と As (アニオン性) の吸着における [Alg(hGO/LDH)] の能力を調査した。合成した [Alg(hGO/LDH)] の特性は、XRD、FT-IR、SEM 画像および XPS 分析によって特徴付けられた。吸着は、吸着等温線モデル、反応速度論モデル、熱力学研究を通じて調査された。[Alg(hGO/LDH)] は水溶液から Pb と As を吸着するのに効果的であったが、初期 pH は Pb については約 5、As については約 4 に維持された。吸着等温線は、[Alg(hGO/LDH)] が Pb および As の除去に関して、ラングミュア モデルに適合することを示した。これは、吸着されたすべての Pb と As が吸着剤の表面単層と接触していることを意味している。ラングミュア吸着等温線によると、吸着剤による Pb と As の最高吸着量はそれぞれ 370.37 mg/g と 384.62 mg/g であった。10 ～ 60 ℃の温度では、1 次速度式と比較して擬 2 次速度式の方がより高い相関 (R2 値) が得られ、[Alg(hGO/LDH)] の反応速度論をより適切に説明できた。標準ΔSの正の値と標準ΔGの負の値は、それぞれ Pb と As の自発的な吸着を表す。Pb 吸着の場合の反応は吸熱反応であったが、As 吸着では発熱反応が観察された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
HPLCの故障が直り、研究を順調に進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
調製されたナノコンポジットは、水溶液からイブプロフェン、メチレンブルー、ナフタレンを吸着するために適用された。さまざまな吸着モデルと動力学モデル、熱力学的パラメータが調査された。材料によるCO2 の吸着を調査する予定である。国際会議への参加、投稿論文の作成を予定している。
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