碘吸附劑、水處理用罐及碘吸附系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】碩吸附劑、水處理用罐及碩吸附系統(tǒng)
[oow] 相關(guān)申請的引用
[0002] 本申請W日本專利申請2014-151074(申請日：2014年7月24日）為基礎(chǔ)，由該 申請享受優(yōu)先的利益。本申請通過參照該申請，包含該申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 實施方式設(shè)及艦吸附劑、水處理用罐及艦吸附系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 艦除了作為X射線造影劑或殺菌劑等醫(yī)藥品、化學(xué)合成的中間原料或催化劑、除 草劑或飼料添加劑進行使用之外，近年來也會使用于LCD用偏振片，從而需求提高。另一方 面，由于天然濃縮的資源少、近年來環(huán)境規(guī)制加強，因此需要從排水進行回收和再資源化。 另外，有下述問題：在核災(zāi)難時也會被釋放到大氣中，在環(huán)境中溶解到雨水或河水等中。 陽0化]艦通過使用擔(dān)載有銀的活性炭或沸石而可W選擇性地進行吸附。但是，銀擔(dān)載材 料雖然具有艦化物離子選擇性，但吸附容量不高。進而，銀添加活性炭通過在含有銀離子的 溶液中浸潰活性炭來制造，但由于在水中銀離子易于溶出，因此無法增多銀的擔(dān)載量。另 夕F，由于銀擔(dān)載沸石通過陽離子交換進行制造，因此有在其他陽離子存在下再次發(fā)生離子 交換、銀發(fā)生溶出的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 實施方式提供吸附量多的艦吸附劑。
[0007] 實施方式的艦吸附劑具有：載體；與載體鍵合的具有至少在末端含氮的官能團的 第1有機基團；W及與含氮的官能團鍵合的銀。
[0008] 本發(fā)明的實施方式設(shè)及下述技術(shù)方案：
[0009] 1. 一種艦吸附劑，其特征在于，其具有：
[0010] 與所述載體鍵合的具有至少在末端含氮的官能團的第1有機基團；W及
[0011] 與所述含氮的官能團鍵合的銀。
[0012] 2.根據(jù)上述1所述的艦吸附劑，其特征在于，所述含氮的官能團是具有胺或其衍 生物結(jié)構(gòu)的官能團。
[0013] 3.根據(jù)上述1或2所述的艦吸附劑，其特征在于，所述含氮的官能團包含氨基、酷 胺基和脈基中的任一種。
[0014] 4.根據(jù)上述1~3中任一項所述的艦吸附劑，其特征在于，其進一步具有與所述載 體鍵合的具有至少在末端含硫的官能團的第2有機基團。
[0015] 5.根據(jù)上述4所述的艦吸附劑，其特征在于，所述含硫的官能團包含琉基、硫醇基 (thiolategroup)、硫酸基、二硫基等中的任一種。
[0016]6.根據(jù)上述4或5所述的艦吸附劑，其特征在于，所述艦吸附劑中含有的硫與氮的 原子濃度比（S(原子％ )/N(原子％ ))小于2.0。
[0017] 7.根據(jù)上述1~6中任一項所述的艦吸附劑，其特征在于，所述艦吸附劑在所述第 1有機基團中含有碳鏈、或者在所述第1有機基團和所述第2有機基團運兩者中含有碳鏈， [001引所述艦吸附劑中所含的碳原子濃度比為50[原子％ ]W下。
[0019] 8. -種水處理用罐，其特征在于，其收容了上述1~7中任一項所述的艦吸附劑。
[0020] 9.一種艦吸附系統(tǒng)，其具有：
[0021] 具備上述1~7中任一項所述的艦吸附劑的吸附手段；
[0022] 向所述吸附手段供給含有艦化合物的被處理介質(zhì)的供給手段；
[0023] 從所述吸附手段排出所述被處理介質(zhì)的排出手段；
[0024] 在所述吸附手段的供給側(cè)、排出側(cè)或者供給側(cè)和排出側(cè)的任一側(cè)設(shè)置的用于測定 所述被處理介質(zhì)中的艦化合物的含量的測定手段；W及
[0025] 用于在基于來自所述測定手段的信息求得的值達到預(yù)先設(shè)定的值時、減少被處理 介質(zhì)從所述供給手段向吸附手段的供給量的控制手段。
【附圖說明】
[0026] 圖1是實施方式的艦吸附系統(tǒng)的概念圖。
[0027] 圖2是實施方式的水處理罐的截面示意圖。
[00測符號說明 W29] T1、T2 :水處理用柱，P1 :累，Ml、M2、M3 :濃度測定手段，TM1、TM2 :罐內(nèi)監(jiān)測手段， C1 :控制部，W1 :排水儲存罐，L1、L2、L4 :排水供給線路，L3、L5、L6:排水排出線路，VI、V2、V3、V4、V5 :閥口，X1、X2 :接觸效率促進手段，1 :艦吸附劑，2 :罐，3 :隔板，4 :配管
【具體實施方式】
[0030](艦吸附劑）
[0031] 實施方式的艦吸附劑具有載體和與載體鍵合的有機基團。作為有機基團，優(yōu)選含 有至少在末端具有氮官能團的第1有機基團，且優(yōu)選進一步含有在末端具有硫官能團的第 2有機基團。上述銀鍵合在氮或硫上。
[0032] 作為實施方式的載體，優(yōu)選能夠?qū)ε炍絼┵x予可供于實用的強度的構(gòu)件。要導(dǎo) 入有機基團的載體優(yōu)選在表面具有多的徑基、且是利用W下說明的制造方法提高官能團的 載體的修飾比例的載體。另外，載體還可W使用酸性的載體和酸性載體預(yù)先經(jīng)中性化處理 的中性的載體等。另外，中性化處理可舉出例如在巧離子等添加物中對載體進行處理。作 為運樣的載體，具體地可W使用硅膠（Si〇2、中性、酸性）、金屬氧化物和丙締酸樹脂等中的 至少任1種。
[0033]作為金屬氧化物載體，除了二氧化娃（Si〇2)、二氧化鐵燈i〇2)、氧化侶（Al2〇3)、二 氧化錯紅〇2)、氧化亞鐵（FeO)、氧化鐵腳2〇3)、四氧化；鐵（Fe；5〇4)、S氧化鉆似〇3)、氧 化鉆似0)、氧化鶴（W〇3)、氧化鋼（Mo〇3)、氧化銅錫（In2〇3-Sn〇2:ITO)、氧化銅（In2〇3)、氧化 鉛帥〇2)、氧化妮（佩2〇5)、氧化社帥〇2)、氧化粗的2〇5)、立氧化鍊化e〇3)、氧化銘府2〇3) 之外，還可舉出沸石（侶娃酸鹽）、錯鐵酸鉛（Pb狂rTi)〇3:PZT)、鐵酸巧（CaTi〇3)、鉆酸銅 (LaCo〇3)、銘酸銅化a化〇3)、鐵酸領(lǐng)度aTi〇3)等金屬氧酸鹽、W及形成它們的醇鹽或面化物 等。
[0034] 上述載體中，二氧化娃、二氧化鐵、氧化侶、二氧化錯及沸石具有廉價、表面上的徑 基比例多、配位基可在載體上大量修飾的優(yōu)點。
[0035] 另外，上述載體還可W為丙締酸樹脂。由于丙締酸樹脂本身具有充分的強度、能夠 對艦吸附劑賦予可供于實用的強度、同時具有醋鍵合部位，因此可W通過醋交換反應(yīng)W高 的比例對有機基團進行修飾。另外，由于丙締酸樹脂能夠進行具有縮水甘油基骨架的載體 的合成，因此例如能夠W甲基丙締酸縮水甘油醋等作為單體來合成載體、W高的比例對有 機基團進行修飾。
[0036] 本實施方式中的載體的大小優(yōu)選平均一次粒徑為100μmW上且5mmW下。當(dāng)使載 體的平均一次粒徑為100μπιW上且5mmW下時，例如在進行艦吸附時，可W兼顧艦吸附劑 在柱、濾筒或罐中的高填充率和通水容易性。當(dāng)平均一次粒徑小于lOOym時，艦吸附劑在 柱等中的填充率過高、空隙的比例減少，因此變得難W通水。另一方面，當(dāng)平均一次粒徑超 過5mm時，艦吸附劑在柱等中的填充率變得過低、空隙增大、變得易于通水，但由于艦吸附 劑與含艦的排水的接觸面積減少，因此艦吸附劑對艦的吸附比例減少。優(yōu)選的載體的平均 一次粒徑為100μmW上且2mmW下、更優(yōu)選為100μmW上且300μmW下、或300μmW上 且1mmW下。為100μπιW上且300μπιW下時，可W增大艦吸附劑的比表面積，因此優(yōu)選。 另外，為300μmW上且1mmW下時，由通水導(dǎo)致的壓力損失減小，因此優(yōu)選。
[0037] 平均一次粒徑可W利用篩分法進行測定。具體地說，可根據(jù)JISZ8901 :2006"試 験用粉體及貨試験用粒子（試驗用粉體及試驗用粒子）"，使用多個網(wǎng)眼為100μm~5mm之 間的篩子進行篩分，從而進行測定。
[0038] 另外，本實施方式的艦吸附劑僅通過改變載體的大小，可W調(diào)整吸附劑本身的大 小?？芍簽榱双@得處理容易的吸附劑，只要是將載體的大小設(shè)定為規(guī)定大小即可。目P，在 不進行造粒等操作的情況下，可獲得處理容易的艦吸附劑。另外，由于不需要進行造粒等， 因此可W簡化用于獲得處理容易的艦吸附劑所需要的制造工序，可W實現(xiàn)降低成本。
[0039] 實施方式的艦吸附劑優(yōu)選含有與載體鍵合的具有至少在末端含氮的官能團（氮 官能團）的有機基團（第1有機基團）。第1有機基團含有碳鏈。從具有高的艦吸附能力 的觀點出發(fā)，優(yōu)選具有在末端有氮官能團的第1有機基團的吸附劑。另外，氮官能團還可W 存在于第1有機基團的多個末端。氮官能團優(yōu)選是具有胺或其衍生物結(jié)構(gòu)的官能團。氮官 能團例如優(yōu)選含有氨基、酷胺基、脈基等中的任一種。運些氮官能團介由烷基鏈等碳鏈連接 而成的多胺、聚酷胺、多脈等也包含在第1有機基團中。通過使在末端具有上述氮官能團的 偶聯(lián)劑等化合物與載體（載體表面的徑基或環(huán)氧基）發(fā)生反應(yīng)，將第1有機基團導(dǎo)入到載 體中。載體與第1有機基團之間的連接基團依賴于導(dǎo)入第1有機基團的化合物。利用偶聯(lián) 劑導(dǎo)入了第1有機基團時，與載體鍵合的氧與末端的氮之間的結(jié)構(gòu)例如優(yōu)選含有具有碳數(shù) 為1~6的直鏈或側(cè)鏈的烷基鏈、烷氧基鏈、氨基烷基鏈或酸鏈等碳鏈。作為確認(rèn)第1有機 基團末端的氮官能團的方法，優(yōu)選利用固體NMR進行的艦吸附劑的分析。
[0040] 在實施方式的氮官能團上鍵合有銀。該銀與艦（艦化物離子）鍵合，作為艦吸附 劑發(fā)揮功能。當(dāng)銀為離子時，優(yōu)選1價的銀離子。也可含有0價的銀。
[0041] 作為銀離子的平衡離子，可W在吸附劑中含有陰離子。作為銀離子的平衡離子， 優(yōu)選為氣離子、硝酸根離子、硫酸根離子、醋酸根離子、Ξ氣醋酸根離子、甲橫酸根離子、Ξ 氣甲橫酸根離子、甲苯橫酸根離子、氯酸根離子、碳酸根離子、亞硝酸根離子、亞硫酸根離 子、乳酸根離子、巧樣酸根離子、水楊酸根離子、六氣憐酸根離子、四氣棚酸根離子等制作水 溶性鹽的平衡離子，其中硝酸根離子、硫酸根離子廉價且安全、不會形成陰離子性金屬絡(luò)合 物，因此特別優(yōu)選。運些平衡離子例如W在將銀離子（銀）導(dǎo)入到吸附劑中時所使用的銀 鹽作為其來源。
[0042] 實施方式的艦吸附劑優(yōu)選進一步含有與載體鍵合的具有