本发明专利技术提供卤素吸附性优异的吸附剂。实施方式的卤素吸附剂的特征在于，具有载体、与载体键合的螯合配位体、以及配位于螯合配位体的金属离子，螯合配位体具有-NR1-(CH2CH2NR3)n-R2所示的官能团，R1、R2和R3均为氢原子，且所述n为1或2，或R1、R2和R3中至少任一个为-CH2CH2CONR4R5所示的官能团，R4、R5为氢原子或具有碳数1～6的直链或侧链的烷基或烷基醚基，且n为0、1和2中的任一个。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供卤素吸附性优异的吸附剂。实施方式的卤素吸附剂的特征在于，具有载体、与载体键合的螯合配位体、以及配位于螯合配位体的金属离子，螯合配位体具有-NR1-(CH2CH2NR3)n-R2所示的官能团，R1、R2和R3均为氢原子，且所述n为1或2，或R1、R2和R3中至少任一个为-CH2CH2CONR4R5所示的官能团，R4、R5为氢原子或具有碳数1～6的直链或侧链的烷基或烷基醚基，且n为0、1和2中的任一个。【专利说明】卤素吸附剂、水处理用罐及水处理系统
本专利技术涉及卤素吸附剂、水处理用罐及水处理系统。
技术介绍
卤族元素(氟、氯、溴、碘)显示较高的反应性、强的氧化作用及分子内的强的吸电子性，因此，不仅广泛利用于尖端材料及医药品，而且广泛利用于化学合成品的中间原料、通用材料等。然而，例如氟为环境标准中所规定的环境污染物质，在氟混入排水等的情况下，需要除去。氯在自来水的水质标准中作为氯离子规定为200mg/L以下，但比较标准值高，因此，通常不形成问题。溴或其化合物若放出至环境中，则成为水质污染的原因。溴所污染的水通过臭氧的高度处理产生具有高的致癌性的溴酸。溴酸的自来水质标准极低，为10μ g/L，在原水被溴污染的情况下，事实上无法适用高度处理。碘的天然浓缩的资源少，近年来，由于环境规定增强，因此需要从排水回收、再利用。另外，放射性碘在原子能事故时被放出后，溶入雨水中，流入河川或湖沼。因此，放射性碘混入自来水中成为问题。另外，使用离子交换树脂可吸附卤素离子，但由于通常捕集全部阴离子，因此没有元素选择性，难以选择性地回收特定的卤素离子。在氟的情况下，由于 与钙形成难溶性的氟化钙(CaF2)，因此，可选择性且廉价地除去。氯的毒性取决于化学形态，例如废水中所含的氯离子的毒性低，通常不需要处理。另外，资源量也丰富，因此吸附、回收的必要性低。对于溴，使用沉淀法或吸附剂的选择性的吸附、回收困难。另外，若被氧化而成为溴酸，则可以用金属氢氧化物吸附。在碘的情况下，可通过使用担载了银的活性炭或沸石来选择性地吸附。然而，担载银的材料虽然具有碘离子选择性，但吸附容量不高。进而，载银活性炭可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容易溶出，因此无法增多银的担载量。另外，由于担载银的沸石可通过阳离子交换来制造，因此在其它的阳离子存在下再次引起离子交换，银有可能溶出。此外，由于银为贵金属，因此也存在成本高这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2009-098083号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题寻求在卤素(特别是溴及碘)单独存在或其它阴离子共存于水中的环境下起作用、单位重量的卤素吸附量多的卤素吸附剂。为了解决课题的装置实施方式的卤素吸附剂的特征在于，其具有载体、与载体键合的螯合配位体、以及配位于螯合配位体的金属离子，螯合配位体具有-NR1-(CH2CH2NR3)n-R2所示的官能团，R1、R2和R3均为氢原子，且上述η为I或2，或R1、R2和R3中至少任一个为-CH2CH2CONR4R5所示的官能团，R4> R5为氢原子或具有碳数I~6的直链或侧链的烷基或烷基醚基，且η为O、I或2中的任一个。【专利附图】【附图说明】图1是使用实施方式的卤素吸附剂的水处理系统的概念图；图2是与配管连接的实施方式的水处理罐的概念图；图3是实施例9的卤素吸附剂、使氯离子、溴离子和碘离子分别吸附于卤素吸附剂的试样的UV-Vis光谱；图4是将实施例9的卤素吸附剂浸溃于含有不同浓度的碘离子的溶液中的试样的UV-Vis 光谱；图5是在氯离子或者溴离子共存下，使碘离子吸附于实施例9的卤素吸附剂的试样的UV-Vis光谱。附图标记Τ1、Τ2:水处理用罐(柱)、Ρ1:泵、Μ1、Μ2、Μ3:浓度测定装置、ΤΜ1、ΤΜ2:监测装置、Cl:控制装置、Wl:排水贮存罐、L1、L2、L4:排水供给管线、L3、L5、L6:排水排出管线、V1、V2、V3.V4.V5:阀、X1、X2:接触效率促进装置、1:卤素吸附剂、2:容器、3:挡板、4:配管【具体实施方式】实施方式的卤素吸附剂具有载体、与载体键合的螯合配位体、以及配位于螯合配位体的金属离子。优选配位体具有下述化学式(I)所示的官能团。-NR1-(CH2CH2NR3)n-R2...(I)作为实施方式的载体，可以举出:金属氧化物或纤维素、聚乙烯醇等。这些载体在表面具有许多羟基，作为吸附剂的载体具有充分的强度。载体的表面的羟基成为用于与配位体键合的官能团。作为金属氧化物载体，可以举出:二氧化硅(Si02)、二氧化钛(Ti02)、氧化铝(Al2O3)、及氧化锆(ZrO2)、氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化钴(CoO3)、氧化钴(CoO)、氧化鹤(WO3)、氧化钥(MoO3)、铟锡氧化物(In2O3-SnO2: ΙΤ0)、氧化铟(In2O3)、氧化铅(PbO2)、氧化银(Nb2O5)、氧化娃(ThO2)、氧化钽(Ta2O5)、三氧化铼(ReO3)、氧化铬(Cr2O3),之外，可以举出:沸石(铝硅酸盐)、锆钛酸铅(Pb(ZrTi)O3:PZT)、钛酸钙(CaTiO3)、钴酸镧(LaCoO3)、铬酸镧(LaCrO3)、钛酸钡(BaTiO3)这样的金属的含氧酸盐，还有形成它们的烷基醚或卤化物等。在上述载体中，二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆及沸石具有廉价且表面的羟基的比例多、配位体可较多地修饰于载体这样的优点。本实施方式中的载体的大小优选平均一次粒径为100 μ m以上且5mm以下。若将载体的平均一次粒径设为IOOym以上且5mm以下，则例如在进行卤素吸附时，可以兼备卤素吸附剂在柱、盒或罐中的填充率的高度和通水的容易性。若平均一次粒径低于100 μ m,则由于卤素吸附剂在柱等中的填充率变得过高、空隙的比例减少，因此难以通水。另一方面，若平均一次粒径超过5mm，则卤素吸附剂在柱等中的填充率变得过低、空隙增大，通水容易，但由于卤素吸附剂和含有卤素的排水的接触面积减少，因此，卤素吸附剂所致的卤素的吸附比例减少。优选的载体的平均一次粒径为100 μ m以上且2mm以下，进一步优选为300 μ m以上且Imm以下。平均粒径可以通过筛分法测定。具体而言，可以通过依据JISZ8901:2006 “试验用粉体及试验用粒子”，使用多个网眼在100 μ m~5_之间的筛子筛分来测定。另外，本实施方式的卤素吸附剂仅改变载体的形状，可知为了可以调整吸附剂本身的形状、得到操作容易的吸附剂，只要将载体的形状设定为期望的形状即可。即，在未进行造粒或成形等操作的情况下，可以得到操作容易的卤素吸附剂。另外，由于不需要进行造粒或成形等，因此可以简化为了得到操作容易的卤素吸附剂所必需的制造工序，可以谋求成本的降低。实施方式的配位体具有-NR1-(CH2CH2NR3)n-R2所示的官能团，与载体的羟基键合。载体和配位体通过例如硅烷偶联反应等偶联反应来键合。配位体的官能团优选以下的官能团。R1、R2和R3均为氢原子，且η为I或2的官能团，或R1、R2和R3中的至少任一个为-CH2CH2CONR4R5所示的官能团，R4、R5为氢原子或具有碳数I~6的直链或侧链的烷基或烷基本文档来自技高网...
【技术保护点】
卤素吸附剂，其特征在于，具有载体、与所述载体键合的螯合配位体、以及配位于所述螯合配位体的金属离子，所述螯合配位体具有?NR1?(CH2CH2NR3)n?R2所示的官能团，所述R1、R2和R3均为氢原子，且所述n为1或2，或所述R1、R2和R3中至少任一个为?CH2CH2CONR4R5所示的官能团，所述R4、R5为氢原子或具有碳数1～6的直链或侧链的烷基或烷基醚基，且所述n为0、1和2中的任一个。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井手智仁，关口裕实子，山田有纱，辻秀之，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
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