碘吸附剂、水处理用罐、碘吸附系统及碘吸附剂的制造方法
【技术领域】
[0001] 实施方式涉及碘吸附剂、水处理用罐、碘吸附系统及碘吸附剂的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业的发展和人口的增加，要求水资源的有效利用。因此，废水的再利用非常 重要。为了达成这些目标，需要水的净化、即从水中将其他物质分离。作为从液体中将其他 物质分离的方法，已知各种方法，例如可举出膜分离、离心分离、活性碳吸附、臭氧处理、利 用凝集将浮游物质除去等。通过这种方法，可以将水中含有的碘和氮等对环境影响大的化 学物质除去，将分散在水中的油类、粘土等除去。
[0003] 碘是在X射线造影剂或图像诊断用的标记试剂等医药品领域、激光器和IXD用偏 振片等光学领域以及有机导体和色素敏化太阳能电池等电子材料领域等各种领域中起到 重要作用的元素。因此，由于其需求的扩大和近年的环境法规的强化，其回收和再利用的重 要性提尚。
[0004] 作为选择性回收碘的方法，市场有售添加固定有银的活性碳或硅胶。其利用了银 与碘的强键合性。但是，对于这些材料来说，在其制法上认为银仅作为活性炭或硅胶上的盐 析出，因此银的担载量少，并且当在水中使用时，由于银的溶出因而有性能下降的顾虑。
[0005] 另外，当使用硅胶作为基材时，硅胶会溶解在水或水溶性有机溶剂中，因此当在水 性介质中长期地使用时，有吸附剂的体积减少、萎缩的吸附剂通过过滤器向使用环境外流 出的因空间速度的变化导致的系统性能降低等的顾虑。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开平7-241460号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 实施方式提供载体溶出少的碘吸附剂。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 实施方式的碘吸附剂是具有作为含硅化合物的载体、与载体键合的有机基团和银 的吸附剂，有机基团在末端具有用S-或SR表示的官能团，银与S-或SR的硫键合，R是氢原 子或含有烃的取代基，使吸附剂中的硫相对于吸附剂中的硅的元素比SMs/MSi、除以载体的 比表面积A (m2/g)所得的值MsAMsi?A)为2. 4 X KT4 g/m2彡M sAMSi?A)彡2. 7 X KT4 g/ Hl20
【附图说明】
[0013] 图1是使用了实施方式的碘吸附剂的水处理系统的概念图。
[0014] 图2是与配管连接的水处理罐的截面示意图。
[0015] 图3是实施例的固体C13NMR光谱。
[0016] 图4是表示实施例的碘吸附量的时间依赖性的曲线。
[0017] 图5是表示实施例的碘吸附量的时间依赖性的曲线。
【具体实施方式】
[0018] 实施方式的碘吸附剂是具有作为含硅化合物的载体、与载体键合的有机基团和银 的吸附剂，有机基团在末端具有用S-或SR表示的官能团，银与S-或SR的硫键合，R是氢原 子或含有烃的取代基，使吸附剂中的硫相对于吸附剂中的硅的元素比SMs/MSi、除以载体的 比表面积A (m2/g)得到的值MsAMsi?A)为2. 4 XKT4g/m2彡M sAMSi?A)彡2. 7 XKT4g/ Hl20
[0019] 实施方式的水处理用罐是收容有碘吸附剂的水处理用罐，碘吸附剂是具有作为含 硅化合物的载体、与载体键合的有机基团和银的吸附剂，有机基团在末端具有用S-或SR表 示的官能团，银与S'或SR的硫键合，R是氢原子或含有烃的取代基，使吸附剂中的硫相对 于吸附剂中的硅的元素比为Ms/Msi、除以载体的比表面积A(m2/g)得到的值MsAMsi ?A)为 2.4X10_4g/m2<MsAMSi*A)<2.7Xl(T4g/m2。
[0020] 实施方式的碘吸附系统具有：收容有碘吸附剂的吸附手段；向吸附手段供给含有 碘化合物的被处理介质的供给手段；将被处理介质从吸附手段中排出的排出手段；用于对 吸附手段的供给侧或排出侧的至少一者上设置的被处理介质中的碘化合物的含量进行测 定的测定手段；以及用于在基于来自测定手段的信息求得的值达到预先设定的值时减少自 供给手段向吸附手段供给的被处理介质的供给量的控制手段，其中，碘吸附剂是具有作为 含硅化合物的载体、与载体键合的有机基团和银的吸附剂，有机基团在末端具有用S-或SR 表示的官能团，银与S'或SR的硫键合，R是氢原子或含有烃的取代基，使吸附剂中的硫相 对于吸附剂中的硅的元素比SMs/MSi、除以载体的比表面积A(m2/g)得到的值MsAMsi *A)为 2.4X10_4g/m2<MsAMSi*A)<2.7Xl(T4g/m2。
[0021] 实施方式的碘吸附剂的制造方法具有以下工序：使含水率u为10质量u<35 质量％的含硅化合物的载体与含有在末端具有用S'或SR表示的官能团的有机基团的偶联 剂发生偶联反应的工序；和使进行了偶联反应的反应物与含银的有机酸或无机酸接触的工 序。
[0022] (碘吸附剂）
[0023] 实施方式的碘吸附剂具有载体、与载体键合的在末端具有用厂或SR表示的官 能团的有机基团和与S'或SR的硫键合的银。R是氢原子或含有烃的取代基。优选使吸 附剂中的硫相对于吸附剂中的硅的元素比为Ms/Msi、除以载体的比表面积A(m2/g)得到 的值V(MSi ?A)为 2.4Xl(T4g/m2以上且 2.7X10 _4g/m2以下（2.4X10 _4g/m2彡Ms/ (Msi ?A)彡 2. 7X10_4g/m2)。
[0024] 作为实施方式的载体，优选是能够对碘吸附剂赋予可供于实用的强度的构件。对 于导入有机基团的载体来说，优选：表面具有很多羟基、从而通过以下说明的制造方法、载 体的修饰比例的提高的载体。其中，载体可以使用酸性载体或者酸性载体预先经中性化处 理的中性载体等。其中，中性化处理可举出例如在钙离子等添加物中对载体进行处理。作 为这种载体，具体地说可以使用硅胶（SiO2、中性、酸性）和铝硅酸盐及氧化硅氧化铝中的至 少任一种含硅化合物。
[0025]另外，金属氧化物也可作为单体与上述硅胶等同样地使用。作为金属氧化物，可举 出形成氧化钛（TiO2)、氧化铝（Al2O3)及氧化错（ZrO2)、三氧化钴（CoO3)、氧化钴（CoO)、氧化 钨（WO3)、氧化钼（MoO3)、氧化铟锡（ITO)、氧化铟（In2O3)、氧化铅（PbO2)、钛酸锆酸铅（PZT)、 氧化银（Nb2O5)、氧化锂（ThO2)、氧化钽（Ta2O5)、钛酸妈（CaTiO3)、钴酸镧（LaCoO3)、三氧化铼 (ReO3)、氧化铬（Cr2O3)、氧化铁（Fe2O3)、铬酸镧（LaCrO3)、钛酸钡（BaTiO3)等的烷氧基金属 或卤化物等。
[0026] 本实施方式的载体的大小优选平均粒径d为100ym以上且5mm以下 (100ym< 5mm)。当使载体的平均粒径为100ym以上且5mm以下（100ym< 5mm) 时，例如在进行碘吸附时，能够兼顾碘吸附剂在色谱柱、滤筒或罐中的高充填率与通水的容 易性。当平均粒径小于IOOym时，碘吸附剂在色谱柱等中的填充率变得过高、空隙的比例 减少，因此通水变难。另一方面，当平均粒径超过5_时，碘吸附剂在色谱柱等中的填充率 变得过低、空隙增大、通水变得容易，但由于碘吸附剂与含碘的排水的接触面积减少，因此 利用碘吸附剂的碘的吸附比例减少。优选的载体的平均粒径d为100ym以上且2mm以下 (100ym<d< 2mm)、更优选 300ym以上且Imm以下（300ym<d<Imm)。
[0027] 平均粒径可通过筛分法进行测定。具体地说，根据JISZ8901 :2006 "试验用粉体 及试验用粒子"、使用数个网眼为100ym~5_之间的筛子进行筛分从而可以测定。
[0028] 另外，本实施方式的碘吸附剂可以仅通过变化载体的大小来调节吸附剂本身的大 小，为了获得处理容易的吸附剂，将载体的大小设定为所需大小即可。即，不进行造粒等操 作即可获得处理容易的碘吸附剂。另外，由于不需要进行造粒等，因此可以简化为了获得处 理容易的碘吸附剂所需的制造工序，可以实现成本降低。
[0029] 实施方式的有机基团与载体键合，且在末端具有用S'或SR表示的官能团。S'是 指硫醇盐部位。末端的SR是指硫醇、硫化物、硫醋多元醇等官能团。当SR的R为大的官能 团时，由于立体障碍等因而有阻碍金属或金属离子的配位或碘的吸附的可能性。因此，作为 取代基的R的碳数优选为6以下。通过使具有上述官能团的偶联剂与载体发生反应，向载 体导入有机基团。作为偶联剂，例如可举出硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝酸盐系偶联剂 等。利用偶联剂导入有机基团时，与载体键合的氧和末端的硫之间优选用碳数为1~6的 碳链键合。与载体键合的氧和末端的硫之间更优选用直链的碳数为1~6的碳链键合。具 有碳数为1~6的碳链的有