[发明专利]阴离子吸附剂、水处理用罐以及水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及阴离子吸附剂、水处理用罐以及水处理系统。

背景技术

近年来，由于对于净化环境和重复利用资源的兴趣升高，因此从水中回收有害物质和有价值物质的技术的重要性提高。大多数这些物质在水中多以离子的形态存在，离子进一步被分为具有正电荷的阳离子和具有负电荷的阴离子。作为从水中回收离子的技术，可以列举出离子交换树脂。例如，作为阴离子交换树脂，可以列举出在末端具有氨基的弱碱性树脂和具有季铵基的强碱性树脂。前者为弱碱性，因此易于再生，但碘化钾这样的中性盐不能进行离子交换。而后者为强碱性，因此即使碘化钾等中性盐也能够离子交换，但难以再生，实用中，需要数倍于理论化学计量数的再生剂。再生容易性对于重复使用吸附剂是很重要的，因此对于离子吸附剂而言，除了吸附能力以外，再生容易性也是重要的性能。从再生容易性的观点考虑，弱碱性的官能团是有利的，但作为碱性比氨基更低的官能团，可以列举出吡啶鎓基。弱碱性离子交换树脂的离子交换部位所使用的三甲胺和吡啶的碱解离常数(pK_b)分别为3.2和8.8。pK_b的值越小则表示越为强碱。因此，可知吡啶的碱性明显比三甲胺低。

吡啶鎓基是苯环的碳原子之一被氮原子取代了的杂环式芳香族化合物中的一种。作为具有杂环式芳香族化合物的阴离子回收剂，已知具有三唑基的磁性纳米颗粒。但是，上述阴离子回收剂在三唑基上还附带有阴离子接收部位，而且其阴离子回收能力即使在氯化物离子的初始浓度为1000mg/L这样的较高浓度的环境下，每1g吸附剂1小时能够回收的氯化物离子的量也是非常少的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2012-507153号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明提供吸附性优异的阴离子吸附剂。

用于解决问题的手段

本发明的阴离子吸附剂的特征在于，其具有载体和与载体结合的三嗪盐酸盐结构。

附图说明

图1是表示使用了实施方式的阴离子吸附剂的水处理系统的概念图。

图2是与配管连接的水处理罐的概念图。

图3是实施例中的红外分光光谱图。

图4是实施例中的红外分光光谱图。

图5是表示从实施方式的碘吸附剂中溶解析出的氯化物离子的量和碘化物离子的吸附能力的曲线图。

图6是实施例中的红外分光光谱图。

图7是实施例中的红外分光光谱图。

符号说明

T1、T2：水处理用柱；P1：泵；M1、M2、M3：浓度测定机构；C1：控制机构；W1：废水储存罐；L1、L2、L4：废水供给管线；L3、L5、L6：废水排出管线；V1、V2、V3、V4、V5：阀；X1、X2：接触效率促进机构；1：阴离子吸附剂；2：罐；3：隔板；4：配管

具体实施方式

(阴离子吸附剂)

实施方式的阴离子吸附剂具有载体和与载体结合的三嗪盐酸盐结构。实施方式的三嗪盐酸盐结构如下述化学式1所示。吸附对象的阴离子例如与氯化物离子交换而被吸附。

R^A、R^B为H、R^C、OR^C、OM、NR^DR^E中的任一种。R^C为碳原子数为3以下的烷基或β-环糊精。M为Na和K中的任一种。R^D和R^E为氢或碳原子数为3以下的烷基。R^A和R^B、R^D和R^E既可以分别相同也可以不同。R更优选至少一个为烷氧基，但也优选为烷基、氨基。这据认为是因为，上述的取代基均为供电子性的，因此赋予了使氮原子上的电子密度增大而使质子接收性提高这样的同样的效果。若质子接收性提高，则容易成为盐酸盐结构(NH⁺Cl^-)。此外，化学式2、3和4的R^A、R^B与化学式1的R^A、R^B相同。氢对氮的影响少，因此能够使用。β-环糊精中也包括其衍生物。