層状複水酸化物を用いた赤潮プランクトン除去に関する研究

层状双氢氧化物去除赤潮浮游生物的研究

• 批准号: 22K04700
• 负责人: 福垣内 暁
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04700/
• 关键词: 赤潮; プランクトン; 層状複水酸化物(LDH); 層状複水酸化物

養殖海域では赤潮プランクトンの発生による養殖魚の大量死や品質劣化が、安定的な養殖生産を妨げる大きな要因となっている。現在は，プランクトン除去のために，粉末状粘土鉱物を散布し，プランクトンを凝集沈殿することで除去する試みが行われているが，海水中には大量の塩が存在することから，粘土鉱物を大量散布するものも，大きな効果が得られていない。本研究では，Al基板上に合成された層状複水酸化物(LDH)を赤潮プランクトン除去に用いることを検討している。LDHは，二価と三価の金属水酸化物から構成される層状の機能性無機材料である。LDHはイオン交換能を有しているため，イオン交換材料としての研究が盛んに行われているが，本研究ではイオン交換現象ではなくLDHが持つ様々な特性がプランクトンに及ぼす影響を検証している。2022年度は，赤潮プランクトンに対して効果のあるLDHと効果のないLDHの違いについて検証を行った。様々な条件でLDHの合成を試み，プランクトン除去試験を行った結果，同様の形状，結晶構造のLDHにおいて，効果がある場合と効果がない場合があることが分かった。効果のある場合は，Al基板から粒子が剥離しやすいものであった。一方，効果のない場合は，Al基板から剥離する粒子が少なかった。これらの結果を踏まえ，Al基板上にLDHを合成する際に，剥離が容易になる条件を検討した結果，LDH合成時に撹拌を行うと，剥離が多くなることが判明した。次年度は，剥離粉末の定量的な検証及び剥離粉末の特性分析を行うとともに，それらとプランクトン除去効果の関連性の検証を行う予定である。

在水产养殖区，赤潮浮游生物的发生导致养殖鱼类大量死亡和品质恶化，是阻碍水产养殖稳定生产的主要因素。目前，人们正在尝试通过分散粉末状粘土矿物并凝结和沉淀浮游生物来去除浮游生物，但由于海水中含有大量盐分，即使大量喷洒也无法产生明显效果。在这项研究中，我们正在研究使用在铝基板上合成的层状双氢氧化物（LDH）来去除赤潮浮游生物。 LDH是由二价和三价金属氢氧化物组成的层状功能无机材料。由于LDH具有离子交换能力，因此作为离子交换材料的研究正在积极进行，但在本研究中，我们研究的是LDH的各种性质对浮游生物的影响，而不是离子交换现象。 2022年度，我们验证了对赤潮浮游生物有效的LDH和无效的LDH之间的差异。尝试在各种条件下合成LDH并进行浮游生物去除试验，结果发现形状和晶体结构相似的LDH有时有效，有时无效。当它有效时，颗粒很容易从铝基板上剥离。另一方面，当没有影响时，从铝基板上去除的颗粒较少。基于这些结果，我们研究了在铝基板上合成 LDH 时有利于剥离的条件，发现 LDH 合成过程中的搅拌会导致更多的剥离。明年，我们计划对剥离粉进行定量验证，分析剥离粉的特性，验证它们与浮游生物去除效果的关系。