悪臭公害と廃棄物処理の同時解決に向けた特定悪臭物質と金属水酸化物の反応機構解明

阐明特定恶臭物质与金属氢氧化物的反应机理，同时解决恶臭污染和废物处理

• 批准号: 21H03629
• 负责人: 平木 岳人
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03629/
• 关键词: 廃棄物; 金属水酸化物; 有害ガス除去; リサイクル; 悪臭除去; 資源循環; 硫化水素; 水酸化マグネシウム

金属水酸化物と特定悪臭物質との反応機構解明を目的として、主に水酸化マグネシウムと、硫化水素の反応性を調査した。水酸化マグネシウム粉末に対して、硫化水素3%を含む窒素ガスあるいは硫化水素1.5%および10%酸素を含む窒素ガスの雰囲気下で硫化水素除去試験を実施したところ、酸素を含まない硫化水素と窒素の雰囲気下では硫化水素の除去が確認できなかった。一方で10%酸素を含む雰囲気では室温下において24時間経過後には硫化水素濃度が1.5%から0.76%まで顕著に低減することが確認できた。水酸化マグネシウムは酸素共存下において硫化水素を室温で除去できることが明らかになった。また除去後のサンプルをX線回折装置にて構成相分析を行ったところ、単体硫黄を確認することができた。本結果により水酸化マグネシウムは硫化水素を吸着除去することはできないが、酸素共存下において硫化水素を酸化することができる触媒として機能していることが明らかになった。またこの結果は生成した硫黄を回収すれば繰り返し硫化水素改質材料として水酸化マグネシウムを利用できる可能性を示唆した。さらには水酸化マグネシウムの比表面積を高くすることや酸素分圧を高くすることで硫化水素除去能力を向上させることが可能であることが考えられる。

为了阐明金属氢氧化物与特定恶臭物质之间的反应机理，我们主要研究了氢氧化镁和硫化氢的反应性。在含有3％硫化氢的氮气或含有1.5％硫化氢和10％氧气的氮气气氛中对氢氧化镁粉末进行硫化氢去除试验时，发现在没有氧气和氮气的情况下，硫化氢的去除效果良好。在这种气氛下无法确认。另一方面，在含有10％氧的气氛中，确认了在室温下24小时后硫化氢浓度从1.5％显着降低至0.76％。研究表明，氢氧化镁可以在室温下、有氧的情况下去除硫化氢。另外，使用X射线衍射装置对取出的样品的构成相进行分析，结果确认到硫元素。这些结果表明，虽然氢氧化镁不能吸附和除去硫化氢，但它起到催化剂的作用，可以在氧气存在下氧化硫化氢。该结果还表明，如果回收产生的硫，则氢氧化镁可以重复用作硫化氢重整材料。此外，还可以通过增加氢氧化镁的比表面积或提高氧分压来提高硫化氢的去除能力。