碘吸附劑、水處理用罐、碘吸附系統(tǒng)及碘吸附劑的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實(shí)施方式涉及碘吸附劑、水處理用罐、碘吸附系統(tǒng)及碘吸附劑的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碘除了作為X射線造影劑、殺菌劑之類的醫(yī)藥品、化學(xué)合成的中間原料、催化劑、 除草劑、飼料添加劑使用以外，近年來(lái)LCD用偏振片也使用，需求提高。另一方面，從天然中 經(jīng)濃縮的資源少、近年來(lái)環(huán)境規(guī)章被強(qiáng)化的方面出發(fā)，從排水的回收·再資源化成為必要。 此外，在原子能災(zāi)害時(shí)也被放出到大氣中，在環(huán)境中溶入雨水、河川水等中而成為問(wèn)題。
[0003] 作為碘的吸附劑，已知有添附銀離子的活性炭、硅膠、氧化鋁、用銀離子置換后的 沸石。然而，若將這些材料在水中進(jìn)行使用，則在添附銀材料的情況下添附在表面的銀可能 會(huì)溶出，銀沸石可能會(huì)通過(guò)離子交換而銀溶出。由于銀為重金屬且具有毒性，所以若被放出 到環(huán)境中則變成環(huán)境污染。此外，可能會(huì)腐蝕配管等中使用的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比銀低的金屬。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平7-241460號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0008] 實(shí)施方式提供銀的溶出少的碘吸附劑。
[0009] 用于解決問(wèn)題的手段
[0010] 實(shí)施方式的碘吸附劑的特征在于，其具有載體、與載體鍵合的有機(jī)基團(tuán)、銀、以及 氯化物離子、溴化物離子或氯化物離子及溴化物離子中的任一者，有機(jī)基團(tuán)在末端具有以 SR表示的官能團(tuán)，銀鍵合在S ^或SR的硫上，R為包含氫原子或烴的取代基。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為實(shí)施方式的碘吸附系統(tǒng)的概念圖。
[0012] 圖2為實(shí)施方式的水處理罐的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施方式所涉及的碘吸附劑的特征在于，其具有載體、與載體鍵合的有機(jī)基團(tuán)、 銀、以及氯化物離子、溴化物離子或氯化物離子及溴化物離子中的任一者，有機(jī)基團(tuán)在末端 具有以r或SR表示的官能團(tuán)，銀鍵合在S ^或SR的硫上，R為包含氫原子或烴的取代基。 [0014] 實(shí)施方式的水處理用罐的特征在于，其收納碘吸附劑，碘吸附劑具有載體、與載體 鍵合的有機(jī)基團(tuán)、銀、以及氯化物離子、溴化物離子或氯化物離子及溴化物離子中的任一 者，有機(jī)基團(tuán)在末端具有以T或SR表示的官能團(tuán)，銀鍵合在S ^或SR的硫上，R為包含氫原 子或烴的取代基。
[0015] 實(shí)施方式的碘吸附系統(tǒng)的特征在于，其具有：具備碘吸附劑的吸附機(jī)構(gòu)、向吸附 機(jī)構(gòu)供給含有碘化合物的被處理介質(zhì)的供給機(jī)構(gòu)、從吸附機(jī)構(gòu)將被處理介質(zhì)排出的排出機(jī) 構(gòu)、設(shè)置于吸附機(jī)構(gòu)的供給側(cè)或排出側(cè)中的至少一側(cè)的用于測(cè)定被處理介質(zhì)中的碘化合物 的含量的測(cè)定機(jī)構(gòu)、和用于在基于來(lái)自測(cè)定機(jī)構(gòu)的信息而求出的值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值時(shí)減 少?gòu)墓┙o機(jī)構(gòu)向吸附機(jī)構(gòu)供給的被處理介質(zhì)的供給量的控制機(jī)構(gòu)，碘吸附劑具有載體、與 載體鍵合的有機(jī)基團(tuán)、銀、以及氯化物離子、溴化物離子或氯化物離子及溴化物離子中的任 一者，有機(jī)基團(tuán)在末端具有以r或SR表示的官能團(tuán)，銀鍵合在S ^或SR的硫上，R為包含氫 原子或烴的取代基。
[0016] 實(shí)施方式的碘吸附劑的制造方法的特征在于，其具有以下工序：使具有在末端含 有以或SR表示的官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)的載體與包含銀的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽接觸的工序；和 將與有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽接觸后的被處理物用包含溴化物離子或氯化物離子及溴化物離子中 的任一者的水溶液進(jìn)行處理的工序。
[0017] (碘吸附劑）
[0018] 實(shí)施方式的碘吸附劑具有載體、與載體鍵合的在末端具有以S+或SR表示的官能 團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)、和鍵合在或SR的硫上的銀。R為包含氫原子或烴的取代基。
[0019] 作為實(shí)施方式的載體，優(yōu)選為能夠?qū)Φ馕絼┵x予能夠供于實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)度的構(gòu) 件。在導(dǎo)入有機(jī)基團(tuán)的載體中，優(yōu)選為在表面具有多個(gè)羥基、且通過(guò)以下說(shuō)明的制造方法利 用官能團(tuán)進(jìn)行的載體的修飾比例變高的載體。另外，載體可以使用酸性的載體、酸性的載體 預(yù)先進(jìn)行中性化處理后的中性的載體等。另外，中性化處理可列舉出例如將載體在鈣離子 等添加物中進(jìn)行處理。作為這樣的載體，具體而言，可以使用硅膠（SiO 2、中性、酸性）和金 屬氧化物、丙烯酸樹(shù)脂等中的至少任一種。
[0020] 另外，作為金屬氧化物，可列舉出形成鋁硅酸鹽、二氧化鈦（TiO2)、氧化鋁（Al 2O3)、 及氧化錯(cuò)（ZrO2)、三氧化鈷（CoO3)、氧化鈷（CoO)、氧化鶴（WO 3)、氧化鉬（MoO3)、氧化銦錫 (ITO)、氧化銦（In2O 3)、氧化鉛（PbO2)、PZT、氧化銀（Nb2O5)、氧化鋰（ThO 2)、氧化鉭（Ta2O5)、 鈦酸鈣（CaTiO3)、鈷酸鑭（LaCoO 3)、三氧化錸（ReO3)、氧化鉻（Cr2O3)、氧化鐵（Fe 2O3)、鉻酸 鑭（LaCrO3)、鈦酸鋇（BaTiO3)等的醇鹽、鹵化物等。
[0021] 其中，在上述的載體中，硅膠、二氧化鈦、氧化鋁、及氧化鋯由于其表面用于鍵合有 機(jī)基團(tuán)的羥基的比例多，有機(jī)基團(tuán)的修飾比例變高，所以優(yōu)選。
[0022] 此外，上述載體也可以為丙烯酸樹(shù)脂。丙烯酸樹(shù)脂其自身也具有充分的強(qiáng)度，能夠 對(duì)碘吸附劑賦予能夠供于實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)度，并且由于具有酯鍵部位，所以通過(guò)酯交換反應(yīng) 能夠以高比例將有機(jī)基團(tuán)修飾。此外，丙烯酸樹(shù)脂由于能夠合成具有縮水甘油基骨架的載 體，所以例如以甲基丙烯酸縮水甘油酯等作為單體合成載體，能夠以高比例將有機(jī)基團(tuán)修 飾。
[0023] 本實(shí)施方式中的載體的大小優(yōu)選平均一次粒徑為100 μ m以上且5mm以下。若將 載體的平均一次粒徑設(shè)為100 μ m以上且5mm以下，則例如在進(jìn)行碘吸附時(shí)，能夠兼顧碘吸 附劑向柱、筒或罐的高填充率和通水的容易性。若平均一次粒徑低于100μπι，則由于碘吸 附劑向柱等的填充率變得過(guò)高而空隙的比例減少，所以通水變得困難。另一方面，若平均一 次粒徑超過(guò)5mm，則碘吸附劑向柱等的填充率變得過(guò)低而空隙增大，通水變得容易，但由于 碘吸附劑與包含碘的排水的接觸面積減少，所以利用碘吸附劑吸附的碘的比例減少。優(yōu)選 的載體的平均一次粒徑為100 μm以上且2mm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100 μm以上且300 μm以 下、或300 μ m以上且Imm以下。在100 μ m以上且300 μ m以下的情況下能夠增大碘吸附劑 的比表面積，所以優(yōu)選。此外，在300 μm以上且Imm以下的情況下因通水產(chǎn)生的壓力損失 少，是優(yōu)選的。
[0024] 平均一次粒徑可以通過(guò)篩分法進(jìn)行測(cè)定。具體而言，可以按照J(rèn)ISZ8901 :2006"試 驗(yàn)用粉體及試驗(yàn)用粒子"，通過(guò)使用多個(gè)篩孔為100 μ m至5_之間的篩子進(jìn)行篩分來(lái)測(cè)定。
[0025] 另外獲知，本實(shí)施方式的碘吸附劑僅通過(guò)使載體的大小發(fā)生變化，就能夠調(diào)整吸 附劑其本身的大小，為了得到處理容易的吸附劑，只要將載體的大小設(shè)定為規(guī)定的大小即 可。即，不進(jìn)行造粒等操作，就能夠得到處理容易的碘吸附劑。此外，由于不需要進(jìn)行造粒 等，所以能夠?qū)榱说玫教幚砣菀椎牡馕絼┧仨毜闹圃旃ば蚝?jiǎn)化，能夠謀求成本的降 低。
[0026] 實(shí)施方式的有機(jī)基團(tuán)與載體鍵合，在末端具有以S+或SR表示的官能團(tuán)。S _是指硫 醇鹽部位。末端的SR是指硫醇基、硫釀基、硫代醋基等官能團(tuán)。若SR的R為大的官能團(tuán)， 則由于空間位阻等，可能會(huì)阻礙金屬或金屬離子的配位、碘的吸附。因此，作為取代基的R 的碳原子數(shù)優(yōu)選為6以下。通過(guò)使具有上述的官能團(tuán)的偶聯(lián)劑與載體反應(yīng)，從而向載體中 導(dǎo)入有機(jī)基團(tuán)。作為偶聯(lián)劑，可列舉出例如硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯系偶聯(lián)劑、鋁酸酯系偶聯(lián)劑 等。在用偶聯(lián)劑導(dǎo)入有機(jī)基團(tuán)的情況下，與載體鍵合的氧與末端的硫之間的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為碳 原子數(shù)為1至6的直鏈或具有側(cè)鏈的烷基鏈或烷氧基鏈。
[0027] 在實(shí)施方式的硫上鍵合銀而作為碘吸附劑發(fā)揮作用。在銀為離子的情況下，優(yōu)選 為1價(jià)的銀離子。在銀為零價(jià)的情況下，零價(jià)的銀可列舉出例如銀離子被有機(jī)基團(tuán)的硫還 原的銀。
[0028] 在實(shí)施方式的碘吸附劑