Presentation Information
[3K0409-18-03]Investigation of Surface Modification in Carbon Fibers via Reduction Reaction and N-Methylation for Nitrate Ion Adsorption Removal
○Sota - Sanada1[Student presentation: Bachelor’s course], Yoshimasa Amano1, Motoi Machida1 (1. Chiba Chiba university)
Chairperson: 菅井 裕一（九州大学）
Keywords:
Adsorbent,Reduction reaction,N-methylation,Nitrate ion adsorption,Eutrophication
環境水中の硝酸性窒素濃度の上昇は環境問題を引き起こしている。代表例として河川や湖沼の富栄養化があげられる。これは、いわゆるアオコで知られる藻類の大量発生を招き、プランクトンによる分解に際した酸素消費、その毒性などから生態系に悪影響を及ぼす。このような背景から、硝酸イオンを水中から効率的に除去する技術開発が急がれている。実際に生物的脱窒法や逆浸透法などの除去技術が知られているが、活性炭を用いた吸着法はコスト性や簡便性、再利用可能である点などから注目されている。通常炭素繊維はイオン吸着には向かないが、先行研究では還元反応を用いて炭素繊維の表面に正電荷を帯びたプロトン化アミン基を導入することで陰イオン吸着を可能とした。一方で実際の環境水で一般的な中性-弱アルカリ性領域での吸着能力低下が課題であった。そこで本研究では、還元された炭素繊維にSN2反応によるN-メチル化を施すことでpHが変化しても常に正電荷を持つ第4級アンモニウム基の導入を試みた。また表面改質の効果検討のため、調製したサンプルに対してXPS、表面積・細孔容積測定、および硝酸イオンの吸着特性を調べた。