ランタン除去に向けた高効率吸着剤としてのアミノ基修飾ジルコニウムMOFの開発

• NH2-MIL-53(Al) ナノロッドをワンポット溶媒熱法で合成し、平均細孔幅 19.51 nm の相互接続されたマイクロ・メソ細孔とアミノ官能基化活性サイトを実現した。
• 陰イオン性直接スカーレット染料に対し Langmuir 最大吸着容量 694.99 mg/g を示し、吸着は擬二次速度論と Langmuir 等温線モデルで説明された。
• 5回の吸着・脱着サイクル後も元の染料除去効率の85%以上を維持し、PXRD および SEM で形態と結晶格子の良好な保存が確認された。

• メソポーラスシリカSBA-15はグリホサートを最大10.2 mg/g除去し、活性炭の7.8 mg/gを上回った。
• アミノ基を導入したSBA-15-NH2は除去率を約15.0 mg/gまで向上させた。
• 両吸着材ともFreundlichモデルで0.99超の適合率を示した。

従来のLa-MOFはフッ化物イオン(F-)などの陰イオンに対して強い親和性を示すものの、CDI電極としての再生性能が限定的であった。本研究では、硫黄と窒素を共ドープしたLa-BDC-140由来炭素電極(La-CNS3)を開発した。最適化されたLa-CNS3電極は、欠陥、メソポーラス構造、親水性、電荷移動能力に優れ、フッ化物イオンの電気吸着を向上させた。1.4V印加時、10 mg・L-1のF-溶液に対し31.86 mg・g-1、初期F-濃度100 mg・L-1では195 mg・g-1のフッ化物除去能力を達成した。さらに、逆電圧のみで部分的なフッ化物イオンの脱着が実現し、50サイクルの吸着・脱着…

• UiO-66-NH2@CNTハイブリッドを用いた光熱アシスト溶媒フリー除染プロセスが開発され、DMMP(サリン模倣物質)の94%を10分以内に除去することに成功した

• Zr-SBA-15-30吸着材は強酸性のZr/Sc二元HCl溶液中でZr吸着容量128 mg/g、Sc/Zr分離係数3480を達成した。
• 表面に豊富な酸素空孔欠陥を持ち、比表面積477.606 m2/gの規則的メソ多孔構造を有する材料を設計・合成した。
• Zrドーピングとプラズマ処理による酸素空孔欠陥の相乗効果がZr/Sc分離性能を大幅に向上させることを示した。