産業廃棄物からの機能性材料製造プロセスの開拓とその有効利用分野の開拓

开发利用工业废弃物制造功能材料的工艺并开发其有效利用领域

基本信息

批准号：
03F03162
负责人：
伊藤秀章
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03162/
关键词：
亜ヒ酸ヒ酸溶融スラグ鉄酸化物光化学廃水吸着回収

项目摘要

都市廃棄物溶融スラグ担持鉄(III)酸化物による廃水中砒素の除去産業廃棄物の一種である都市ゴミ溶融スラグを用いて、過剰のアルカリ試薬をスラグ中の珪素と化学反応させ、ケイ酸塩類を形成し、残りのアルカリ試薬はFe^<3+>と反応させ、鉄(III)酸化物を生成させた。形成した酸化物は珪素を通じてスラグに担持し、廃水処理する時操作しやすい約0.5mmの大粒子を合成した。また、鉄と珪素の結合により架橋構造を形成し、強靭性の吸着剤を合成できた。合成した吸着剤の比表面積は水和鉄酸化物の1.68倍であった。吸着剤は5価のヒ素に対する高い除去能力を持ち、水和鉄酸化物の約3倍であった。また、5価のヒ素に対する吸着剤の最大吸着量は約80g/kgに対して、3価の亜ヒ素は約30g/kgであった。吸着剤からヒ素と亜ヒ素の吸着はFreundlich式に従うことを明らかにした。排水中As(III)の光化学的除去と回収As(III)はAs(V)より毒性が強いので、廃水中のAs(III)をAs(V)に転換した後除去するのが望ましい。本研究では、上記で合成した吸着剤に光触媒を導入し、光化学反応によりAs(III)をAs(V)に転換させ、吸着除去した後回収することを成功した。亜ヒ酸の酸化に必要な照射時間は相対的に短く、平衡吸着までに必要な時間は長いことが判明した。また、光触媒が存在しなくても、紫外線だけで亜ヒ酸が酸化できることを明らかにした。溶液のpHは亜ヒ酸の酸化に大きな影響を与え、酸性とアルカリ性溶液で亜ヒ酸の酸化は比較的に迅速であったが、中性溶液での酸化は極めって遅かった。亜ヒ酸の最適な酸化pH値は3.0前後であり、吸着剤の最適な使用量は2-5gL^<-1>であることが判明した。

用市政废物熔融矿渣支撑的铁（III）氧化物在废水中清除砷，使用市政废物熔融炉渣（一种工业废物）在炉渣中用硅形成硅酸盐反应，形成硅酸盐，剩余的碱性试剂与Fe^<3+>形成III（III III）。形成的氧化物通过硅在炉渣上携带，合成了约0.5 mm的大颗粒，处理废水时易于操作。此外，铁和硅之间的键形成了交联的结构，从而允许坚硬的吸附剂的合成。合成的吸附剂的特定表面积是氧化铁的1.68倍。吸附剂具有五体砷的高去除能力，大约是氧化铁含量的三倍。此外，五体砷的吸附剂的最大吸附剂量约为80 g/kg，而三价subaranic约为30 g/kg。据揭示，吸附剂的砷和亚氨酸吸附在Freundlich方程之后。排水AS（III）中AS（III）的光化学去除和回收比（V）更具毒性，因此希望在废水中转换为（iii），然后将其转换为（iii），然后将其删除。在这项研究中，将光催化剂引入了上面的吸附剂中，并通过光化学反应将AS（iii）转换为（v），并去除吸附并恢复。发现砷氧化所需的辐射时间相对较短，并且平衡吸附所需的时间很长。还发现，即使没有光催化剂，砷也可以单独被紫外线氧化。该溶液的pH对砷的氧化具有重大影响，尽管砷的氧化在酸性和碱性溶液中相对较快，但中性溶液中砷的氧化非常慢。砷的最佳氧化pH值约为3.0，并且发现使用的吸附剂的最佳量为2-5 GL^<-1>。