化学工学論文集
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分離工学
クエン酸を固定化したキトサン誘導体の合成と太陽光廃パネルのモデル浸出液からのIn(III)およびGa(III)の高選択的分離・回収
日高 栞伊藤 崇裕金丸 慎太郎馬場 由成
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2020 年 46 巻 2 号 p. 13-17

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抄録

本研究では,太陽電池廃パネルからのIn(III)とGa(III)をpHの違いによって選択的に分離・回収するための吸着材を開発するために,3個のカルボキシル基とアルコール水酸基をもつクエン酸を天然高分子のキトサンに導入し,レアメタルの吸着選択性について評価した.キトサンをクエン酸溶液に溶解させ,熱を加えることでクエン酸を導入したキトサン誘導体(CAC)を合成した.CACのカルボン酸量はNaOHの吸着等温線から決定され,5.77 mmo g−1であった.この吸着材を用いて1.0 mol dm−3 NH4NO3溶液からのIn(III),Ga(III),Zn(II)およびCu(II)に対する吸着選択性についてバッチ法により検討した.低pH領域でIn(III)およびGa(III)がともに高い吸着率を示し,吸着過程ではこれらの相互分離はできないが,共存すると考えられるZn(II)やCu(II)との選択的な分離を示した.In(III)およびGa(III)の吸着容量はそれぞれ0.72 mmo g−1および0.98 mmo g−1であった.脱離実験は塩酸ではIn(III)およびGa(III)ともに100%脱離できたが,水酸化ナトリウム水溶液ではGa(III)のみが100%脱離され,In(III)はほとんど脱離されなかった.このことは脱離の段階でIn(III)/Ga(III)の相互分離ができることを示しており,CACは太陽電池廃パネルや亜鉛精錬残渣からのIn(III)およびGa(III)の選択的分離・回収がpH変化によって可能であることがわかった.

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© 2020 公益社団法人化学工学会
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