碘吸附剂、水处理用罐及碘吸附系统的制作方法

文档序号:9534523阅读:406来源:国知局
碘吸附剂、水处理用罐及碘吸附系统的制作方法
【专利说明】硕吸附剂、水处理用罐及硕吸附系统
[oow] 相关申请的引用
[0002] 本申请W日本专利申请2014-151074(申请日:2014年7月24日)为基础,由该 申请享受优先的利益。本申请通过参照该申请,包含该申请的全部内容。
技术领域
[0003] 实施方式设及舰吸附剂、水处理用罐及舰吸附系统。
【背景技术】
[0004] 舰除了作为X射线造影剂或杀菌剂等医药品、化学合成的中间原料或催化剂、除 草剂或饲料添加剂进行使用之外,近年来也会使用于LCD用偏振片,从而需求提高。另一方 面,由于天然浓缩的资源少、近年来环境规制加强,因此需要从排水进行回收和再资源化。 另外,有下述问题:在核灾难时也会被释放到大气中,在环境中溶解到雨水或河水等中。 阳0化]舰通过使用担载有银的活性炭或沸石而可W选择性地进行吸附。但是,银担载材 料虽然具有舰化物离子选择性,但吸附容量不高。进而,银添加活性炭通过在含有银离子的 溶液中浸溃活性炭来制造,但由于在水中银离子易于溶出,因此无法增多银的担载量。另 夕F,由于银担载沸石通过阳离子交换进行制造,因此有在其他阳离子存在下再次发生离子 交换、银发生溶出的可能性。

【发明内容】

[0006] 实施方式提供吸附量多的舰吸附剂。
[0007] 实施方式的舰吸附剂具有:载体;与载体键合的具有至少在末端含氮的官能团的 第1有机基团;W及与含氮的官能团键合的银。
[0008] 本发明的实施方式设及下述技术方案:
[0009] 1. 一种舰吸附剂,其特征在于,其具有:
[0010] 与所述载体键合的具有至少在末端含氮的官能团的第1有机基团;W及
[0011] 与所述含氮的官能团键合的银。
[0012] 2.根据上述1所述的舰吸附剂,其特征在于,所述含氮的官能团是具有胺或其衍 生物结构的官能团。
[0013] 3.根据上述1或2所述的舰吸附剂,其特征在于,所述含氮的官能团包含氨基、酷 胺基和脈基中的任一种。
[0014] 4.根据上述1~3中任一项所述的舰吸附剂,其特征在于,其进一步具有与所述载 体键合的具有至少在末端含硫的官能团的第2有机基团。
[0015] 5.根据上述4所述的舰吸附剂,其特征在于,所述含硫的官能团包含琉基、硫醇基 (thiolategroup)、硫酸基、二硫基等中的任一种。
[0016]6.根据上述4或5所述的舰吸附剂,其特征在于,所述舰吸附剂中含有的硫与氮的 原子浓度比(S(原子% )/N(原子% ))小于2.0。
[0017] 7.根据上述1~6中任一项所述的舰吸附剂,其特征在于,所述舰吸附剂在所述第 1有机基团中含有碳链、或者在所述第1有机基团和所述第2有机基团运两者中含有碳链, [001引所述舰吸附剂中所含的碳原子浓度比为50[原子% ]W下。
[0019] 8. -种水处理用罐,其特征在于,其收容了上述1~7中任一项所述的舰吸附剂。
[0020] 9.一种舰吸附系统,其具有:
[0021] 具备上述1~7中任一项所述的舰吸附剂的吸附手段;
[0022] 向所述吸附手段供给含有舰化合物的被处理介质的供给手段;
[0023] 从所述吸附手段排出所述被处理介质的排出手段;
[0024] 在所述吸附手段的供给侧、排出侧或者供给侧和排出侧的任一侧设置的用于测定 所述被处理介质中的舰化合物的含量的测定手段;W及
[0025] 用于在基于来自所述测定手段的信息求得的值达到预先设定的值时、减少被处理 介质从所述供给手段向吸附手段的供给量的控制手段。
【附图说明】
[0026] 图1是实施方式的舰吸附系统的概念图。
[0027] 图2是实施方式的水处理罐的截面示意图。
[00測符号说明 W29] T1、T2 :水处理用柱,P1 :累,Ml、M2、M3 :浓度测定手段,TM1、TM2 :罐内监测手段, C1 :控制部,W1 :排水储存罐,L1、L2、L4 :排水供给线路,L3、L5、L6:排水排出线路,VI、V2、V3、V4、V5 :阀口,X1、X2 :接触效率促进手段,1 :舰吸附剂,2 :罐,3 :隔板,4 :配管
【具体实施方式】
[0030](舰吸附剂)
[0031] 实施方式的舰吸附剂具有载体和与载体键合的有机基团。作为有机基团,优选含 有至少在末端具有氮官能团的第1有机基团,且优选进一步含有在末端具有硫官能团的第 2有机基团。上述银键合在氮或硫上。
[0032] 作为实施方式的载体,优选能够对舰吸附剂赋予可供于实用的强度的构件。要导 入有机基团的载体优选在表面具有多的径基、且是利用W下说明的制造方法提高官能团的 载体的修饰比例的载体。另外,载体还可W使用酸性的载体和酸性载体预先经中性化处理 的中性的载体等。另外,中性化处理可举出例如在巧离子等添加物中对载体进行处理。作 为运样的载体,具体地可W使用硅胶(Si〇2、中性、酸性)、金属氧化物和丙締酸树脂等中的 至少任1种。
[0033]作为金属氧化物载体,除了二氧化娃(Si〇2)、二氧化铁灯i〇2)、氧化侣(Al2〇3)、二 氧化错紅〇2)、氧化亚铁(FeO)、氧化铁脚2〇3)、四氧化;铁(Fe;5〇4)、S氧化钻似〇3)、氧 化钻似0)、氧化鹤(W〇3)、氧化钢(Mo〇3)、氧化铜锡(In2〇3-Sn〇2:ITO)、氧化铜(In2〇3)、氧化 铅帅〇2)、氧化妮(佩2〇5)、氧化社帅〇2)、氧化粗的2〇5)、立氧化鍊化e〇3)、氧化铭府2〇3) 之外,还可举出沸石(侣娃酸盐)、错铁酸铅(Pb狂rTi)〇3:PZT)、铁酸巧(CaTi〇3)、钻酸铜 (LaCo〇3)、铭酸铜化a化〇3)、铁酸领度aTi〇3)等金属氧酸盐、W及形成它们的醇盐或面化物 等。
[0034] 上述载体中,二氧化娃、二氧化铁、氧化侣、二氧化错及沸石具有廉价、表面上的径 基比例多、配位基可在载体上大量修饰的优点。
[0035] 另外,上述载体还可W为丙締酸树脂。由于丙締酸树脂本身具有充分的强度、能够 对舰吸附剂赋予可供于实用的强度、同时具有醋键合部位,因此可W通过醋交换反应W高 的比例对有机基团进行修饰。另外,由于丙締酸树脂能够进行具有缩水甘油基骨架的载体 的合成,因此例如能够W甲基丙締酸缩水甘油醋等作为单体来合成载体、W高的比例对有 机基团进行修饰。
[0036] 本实施方式中的载体的大小优选平均一次粒径为100μmW上且5mmW下。当使载 体的平均一次粒径为100μπιW上且5mmW下时,例如在进行舰吸附时,可W兼顾舰吸附剂 在柱、滤筒或罐中的高填充率和通水容易性。当平均一次粒径小于lOOym时,舰吸附剂在 柱等中的填充率过高、空隙的比例减少,因此变得难W通水。另一方面,当平均一次粒径超 过5mm时,舰吸附剂在柱等中的填充率变得过低、空隙增大、变得易于通水,但由于舰吸附 剂与含舰的排水的接触面积减少,因此舰吸附剂对舰的吸附比例减少。优选的载体的平均 一次粒径为100μmW上且2mmW下、更优选为100μmW上且300μmW下、或300μmW上 且1mmW下。为100μπιW上且300μπιW下时,可W增大舰吸附剂的比表面积,因此优选。 另外,为300μmW上且1mmW下时,由通水导致的压力损失减小,因此优选。
[0037] 平均一次粒径可W利用筛分法进行测定。具体地说,可根据JISZ8901 :2006"試 験用粉体及货試験用粒子(试验用粉体及试验用粒子)",使用多个网眼为100μm~5mm之 间的筛子进行筛分,从而进行测定。
[0038] 另外,本实施方式的舰吸附剂仅通过改变载体的大小,可W调整吸附剂本身的大 小。可知:为了获得处理容易的吸附剂,只要是将载体的大小设定为规定大小即可。目P,在 不进行造粒等操作的情况下,可获得处理容易的舰吸附剂。另外,由于不需要进行造粒等, 因此可W简化用于获得处理容易的舰吸附剂所需要的制造工序,可W实现降低成本。
[0039] 实施方式的舰吸附剂优选含有与载体键合的具有至少在末端含氮的官能团(氮 官能团)的有机基团(第1有机基团)。第1有机基团含有碳链。从具有高的舰吸附能力 的观点出发,优选具有在末端有氮官能团的第1有机基团的吸附剂。另外,氮官能团还可W 存在于第1有机基团的多个末端。氮官能团优选是具有胺或其衍生物结构的官能团。氮官 能团例如优选含有氨基、酷胺基、脈基等中的任一种。运些氮官能团介由烷基链等碳链连接 而成的多胺、聚酷胺、多脈等也包含在第1有机基团中。通过使在末端具有上述氮官能团的 偶联剂等化合物与载体(载体表面的径基或环氧基)发生反应,将第1有机基团导入到载 体中。载体与第1有机基团之间的连接基团依赖于导入第1有机基团的化合物。利用偶联 剂导入了第1有机基团时,与载体键合的氧与末端的氮之间的结构例如优选含有具有碳数 为1~6的直链或侧链的烷基链、烷氧基链、氨基烷基链或酸链等碳链。作为确认第1有机 基团末端的氮官能团的方法,优选利用固体NMR进行的舰吸附剂的分析。
[0040] 在实施方式的氮官能团上键合有银。该银与舰(舰化物离子)键合,作为舰吸附 剂发挥功能。当银为离子时,优选1价的银离子。也可含有0价的银。
[0041] 作为银离子的平衡离子,可W在吸附剂中含有阴离子。作为银离子的平衡离子, 优选为氣离子、硝酸根离子、硫酸根离子、醋酸根离子、Ξ氣醋酸根离子、甲横酸根离子、Ξ 氣甲横酸根离子、甲苯横酸根离子、氯酸根离子、碳酸根离子、亚硝酸根离子、亚硫酸根离 子、乳酸根离子、巧樣酸根离子、水杨酸根离子、六氣憐酸根离子、四氣棚酸根离子等制作水 溶性盐的平衡离子,其中硝酸根离子、硫酸根离子廉价且安全、不会形成阴离子性金属络合 物,因此特别优选。运些平衡离子例如W在将银离子(银)导入到吸附剂中时所使用的银 盐作为其来源。
[0042] 实施方式的舰吸附剂优选进一步含有与载体键合的具有
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