活性炭の酸化条件がカドミウムイオンの吸着におよぼす影響

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酸化活性炭による重金属イオンの吸着は，表面酸性官能基，具体的にはカルボキシル基とのイオン交換によって進行する．本研究では，酸化剤として硝酸，ペルオキソ二硫酸アンモニウムを用いてビーズ状活性炭（BAC）の酸化を行い，酸性官能基の導入量の増大を試みた．調製した酸化活性炭の比表面積・細孔構造を窒素の吸脱着等温線により，表面官能基量をBoehm滴定により，さらに重金属イオン吸着能をカドミウムイオンの吸着によってそれぞれ評価した．硝酸，ペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化によって同程度のカルボキシル基量をもつ酸化活性炭が調製できたが，カドミウムイオン吸着量はペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化活性炭のほうが多く，初期pHがおよそ5のとき最大で0.76 mmol/gの吸着量を示した．また，吸着時の平衡pHを変化させて吸着実験を行ったところ，pHが高いほど吸着量も大きくなり，ペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化活性炭では平衡pHが7.1–7.6のときに1.8 mmol/gものカドミウムイオンが吸着した．酸化が進行するにしたがって見かけの比表面積および細孔容積が大きく減少したことから，酸化によって細孔がマイクロ孔からメソ孔，さらには窒素が吸着できないマクロ孔へと押し広げられたことが推定された．

活性炭の酸化条件がカドミウムイオンの吸着におよぼす影響

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