褐炭を用いたイオン選択性・認識性材料の創製

使用褐煤创建离子选择性和识别材料

基本信息

批准号：
13750710
负责人：
村上賢治
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は褐炭中カルボキシル基の酸強度分布を変化させる目的で、事前処理として温和な条件下(25℃、1atm)での過酸化水素水を用いた酸化処理を行った。その結果、次の結果が得られた。1.酸化処理に用いる過酸化水素量を増やすことにより、褐炭中に存在するカルボキシル基量は約3.2mmol/gから最大で4.2mmol/gまで増加した。しかし、褐炭1gに対し、過酸化水素量9g以上を添加してもカルボキシル基量は4.2mmol/g以上には増加しなかった。2.滴定法により酸化炭中のカルボキシル基の酸強度分布を調べたところ、原炭と同様に幅広いpKa範囲に4つの酸性官能基群を持つことがわかった。更に、酸化炭の場合、全てのカルボキシル基群の増加が認められたが、特にpKa3.7付近の最も酸性の強いカルボキシル基が大きく増加していることがわかった。この酸化処埋炭を種々のpH条件下(pH4,6,7)でCdイオン交換に用いて、次の結果を得た。3.pHの上昇に伴い、いずれの酸化試料でもCdイオン交換量は増加した。4.いずれのpH条件下でも過酸化水素添加量の増加に伴い、Cdイオン交換量はほぼ直線的に増加した。しかし、カルボキシル基量の増加の傾向と同様に、過酸化水素添加量が9g/g-Coal以上の試料ではCdイオン交換量はそれ以上増えなかった。5.原炭と過酸化水素添加量9g/g-Coalの試料のCdイオン交換量の差はいずれのpHの場合でも約0.5mmol/gで同じであり、これは増加したカルボキシル基量と良く一致した。以上の結果から、Cdイオン交換に対しては酸化処理が有効であることがわかった。

今年，为了改变褐煤中羧基的酸强度分布，我们在温和条件（25℃，1 atm）下使用过氧化氢进行氧化处理作为预处理。结果，获得了以下结果。 1.通过增加氧化处理中使用的过氧化氢的量，褐煤中存在的羧基的量从约3.2mmol/g增加到最大4.2mmol/g。然而，即使向1g褐煤中添加9g以上的过氧化氢，羧基量也没有增加至4.2mmol/g以上。 2.通过滴定法研究氧化碳中羧基的酸强度分布，发现氧化碳具有四组酸性官能团，其pKa范围很宽，与原煤相似。此外，在氧化碳的情况下，观察到所有羧基基团的增加，但在pKa 3.7附近的酸性最强的羧基中发现特别大的增加。将该氧化埋藏煤在各种pH条件（pH 4、6、7）下进行Cd离子交换，得到以下结果。 3. 随着 pH 值的增加，所有氧化样品中 Cd 离子交换量均增加。 4.在任何pH条件下，随着过氧化氢添加量的增加，Cd离子交换量几乎呈线性增加。然而，与羧基量增加的趋势类似，在过氧化氢添加量为9g/g-Coal以上的样品中，Cd离子交换量没有进一步增加。 5. 在任何pH值下，原煤与添加过氧化氢9g/g-Coal的样品之间的Cd离子交换量差异相同，约为0.5mmol/g，这非常适合羧基量的增加同意。由以上结果可知，氧化处理对于Cd离子交换是有效的。