(57)【要約】【課題】ナトリウム等を含む海水等の液体中であっても、当該液体中に存在する金属、とりわけ、ストロンチウムの吸着能に優れ、且つ生産性が高い金属吸着剤並びにそれを用いた金属吸着用加工品、金属吸着用設備及び金属除去方法を提供する。【解決手段】液体中に含まれる金属を吸着する金属吸着材であって、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に含まれる金属を吸着する金属吸着材であって、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤。
【請求項２】
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が結晶質である請求項１に記載の金属吸着剤。
【請求項３】
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が非晶質である請求項１に記載の金属吸着剤。
【請求項４】
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７のＢＥＴ比表面積が３〜４０ｍ２／ｇである請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属吸着剤。
【請求項５】
バインダーと、当該バインダーに分散した請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属吸着剤とを含む金属吸着用加工品。
【請求項６】
請求項５に記載の金属吸着用加工品と、当該金属吸着用加工品を保持し、且つ金属を含む液体が流入する容器とを含む金属吸着用設備。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属吸着剤又は請求項５に記載の金属吸着用加工品を準備する工程と、
前記金属吸着剤又は前記金属吸着用加工品に金属を含む液体を接触させることにより、前記金属吸着剤又は前記金属吸着用加工品に金属を吸着させて、当該液体から当該金属を除去する工程と、
を含む金属除去方法。
【請求項８】
請求項５に記載の金属吸着設備を準備する工程と、
前記金属吸着設備の前記容器に金属を含む液体を流入させ、前記金属吸着用加工品に金属を吸着させて、当該液体から当該金属を除去する工程と、
を含む、金属除去方法。
【請求項９】
前記液体に含まれる前記金属がストロンチウムである請求項７又は８に記載の金属除去方法。
【請求項１０】
前記液体に含まれる前記金属が放射性である請求項７〜９のいずれか１項に記載の金属除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属吸着剤並びにそれを用いた金属吸着用加工品、金属吸着用設備及び金属除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故等によって環境中（例えば、海水及び地下水等）に拡散した放射性金属、あるいは、発電所内に貯蔵されている冷却水及び処理水等に含まれる放射性金属は重篤な健康被害に繋がるものである。
【０００３】
放射性金属の中でもストロンチウム９０は、汚染水中に含まれる量が多く、さらに半減期が約３０年と長いため、長期間に亘って甚大な影響を人体に及ぼす可能性があり非常に危険である。
【０００４】
そのため、その除染（除去）作業に適した金属吸着剤の実用化が早急に求められており、種々の化学成分及び構造を有する金属吸着剤が検討されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、金属吸着剤としてゼオライトを利用した金属除去方法が記載されており、平均粒径５．０μｍ以下のモルデナイトからなる天然ゼオライト微粒子を分散手段によって水中に分散してスラリー分散微粒子を生成するスラリー分散微粒子生成工程を有する放射性物質処理剤の製造方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、金属吸着剤としてチタン酸カリウムを利用した金属除去方法が記載されており、Ｍ２Ｔｉ２Ｏ５（Ｍ：一価カチオン）で表されるチタン酸塩を含む放射性物質吸着材が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、金属吸着剤として結晶性シリコチタネートを利用した金属除去方法が記載されており、所定の化学成分組成を有する結晶性シリコチタネートとチタン酸塩とを含むセシウム又はストロンチウムの吸着材が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、金属吸着剤として結晶性シリコチタネートを利用した金属除去方法が開示されており、所定の式で示されるセシウムの分配係数が１００，０００ｍＬ／ｇ以上であるシチナカイト構造を有するシリコチタネートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２４７４０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４６１４５号公報
【特許文献３】特開２０１５−１８８７８２号公報
【特許文献４】特開２０１６−１６４１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献に開示されている技術では、いずれの金属吸着剤（吸着材）も、機能面（金属吸着能）及び生産面（供給及び価格）等の観点から短所があり、これらのバランスに優れた金属吸着剤が得られているとは言い難い。
【００１１】
例えば、ゼオライトは、安価であるため供給面での問題はないが、ナトリウム等の金属を含む海水中ではストロンチウム吸着能が低い。大量のゼオライトを用いることにより、放射性ストロンチウムの吸着量の増加を図ることは可能であるが、大量のゼオライトを用いることは、吸着後の廃棄物の減容化という観点から好ましくない。
チタン酸カリウムも海水中のストロンチウムに対しては吸着能が不十分である。
【００１２】
結晶性シリコチタネートは、海水中でも高いストロンチウム吸着能を示すが、その製造の際、オートクレーブを使用して高温高圧の水熱処理を行う必要があるため、簡素な設備で製造することが困難である。よって価格面及び供給面に問題がある。
【００１３】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、ナトリウム等を含む海水等の液体中であっても、当該液体中に存在する金属、とりわけ、ストロンチウムの吸着能に優れ、且つ生産性が高い金属吸着剤並びにそれを用いた金属吸着用加工品、金属吸着用設備及び金属除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の態様１は、液体中に含まれる金属を吸着する金属吸着材であって、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤である。
【００１５】
本発明の態様２は、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が結晶質である態様１に記載の金属吸着剤である。
【００１６】
本発明の態様３は、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が非晶質である態様１に記載の金属吸着剤である。
【００１７】
本発明の態様４は、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７のＢＥＴ比表面積が３〜４０ｍ２／ｇである態様１〜３のいずれかに記載の金属吸着剤である。
【００１８】
本発明の態様５は、バインダーと、当該バインダーに分散した態様１〜４のいずれかに記載の金属吸着剤とを含む金属吸着用加工品である。
【００１９】
本発明の態様６は、態様５に記載の金属吸着用加工品と、当該金属吸着用加工品を保持し、且つ金属を含む液体が流入する容器とを含む金属吸着用設備である。
【００２０】
本発明の態様７は、態様１〜４のいずれかに記載の金属吸着剤又は態様５に記載の金属吸着用加工品を準備する工程と、
前記金属吸着剤又は前記金属吸着用加工品に金属を含む液体を接触させることにより、前記金属吸着剤又は前記金属吸着用加工品に金属を吸着させて、当該液体から当該金属を除去する工程と、
を含む金属除去方法である。
【００２１】
本発明の態様８は、態様５に記載の金属吸着設備を準備する工程と、
前記金属吸着設備の前記容器に金属を含む液体を流入させ、前記金属吸着用加工品に金属を吸着させて、当該液体から当該金属を除去する工程と、
を含む、金属除去方法である。
【００２２】
本発明の態様９は、前記液体に含まれる前記金属がストロンチウムである態様７又は８に記載の金属除去方法である。
【００２３】
本発明の態様１０は、前記液体に含まれる前記金属が放射性である態様７〜９のいずれかに記載の金属除去方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、ナトリウム等を含む海水等の液体中であっても、当該液体中に存在する金属、とりわけ、ストロンチウムの吸着能に優れ、且つ生産性が高い金属吸着剤並びにそれを用いた金属吸着用加工品、金属吸着用設備及び金属除去方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例３のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７の粉末Ｘ線回折パターンである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。その結果、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤は、ナトリウム等の金属を含む海水等の液体中であっても、ナトリウム等の影響を受にくく、ストロンチウム等の金属に対する高い吸着能を発揮できることを見出すと共に、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７は短時間で生産可能であるため、低コストで製造することができ、生産性が高いことを知見し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明の実施形態に係る金属吸着剤並びにそれを用いた金属吸着用加工品、金属吸着用設備及び金属除去方法の詳細を説明する。
【００２７】
１．金属吸着剤
本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる。本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、例えば、金属を含む海水中に浸漬した際、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７を構成するＮａと海水に含まれる金属とが交換されて、当該金属がＮａ２Ｍｎ３Ｏ７内に取り込まれることにより、金属吸着能を発揮する。本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、海水等に含まれる種々の金属の吸着に用いることが可能であり、とりわけ、ストロンチウムの吸着能に優れている。
【００２８】
ここで、本発明の実施形態に係る金属吸着剤の金属吸着能について具体的に説明する。例えば、ストロンチウムが海水に混入した際、通常、ストロンチウムを海水から除去するために、炭酸塩を海水に投入して炭酸ストロンチウムを形成させ、ストロンチウムの大部分を炭酸ストロンチウムとして沈殿させることにより、沈殿物を除去するという方法が採られる。しかし、炭酸ストロンチウムは微量ながらも水に溶解するため（溶解度は、１８℃で約０．０１ｇ／Ｌ）、微量の炭酸ストロンチウムは除去されないまま海水中に残存してしまう。これに対して、本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、ｐｐｂオーダーの微量の金属を吸着することが可能であるため、炭酸ストロンチウムを除去した後の海水に投入することにより、微量のストロンチウムをさらに除去することができる。
また、従来の金属吸着剤では、海水中に含まれるナトリウム等により、除染ターゲットであるストロンチウムの吸着が阻害されやすく、海水中ではストロンチウム吸着能を発揮できないか、あるいは、ストロンチウム吸着能が非常に低い。これに対して、本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、海水中においても高いストロンチウム吸着能発揮することができる。
そのため、本発明の実施形態に係る金属吸着剤は、人体に甚大な悪影響を及ぼす放射性のストロンチウム９０の除去に極めて有効である。
以上、ストロンチウムが海水に混入した場合を例に本発明の実施形態に係る金属吸着剤の吸着能を説明したが、本発明の効果はストロンチウム及び海水に限定されるものではない。
【００２９】
本発明の実施形態に係る金属吸着剤において、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７は、結晶質であってよく、あるいは、非晶質であってもよい。後述するように、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７は、その合成の際の焼成条件により、結晶質及び非晶質のどちらの構造もとることができるため、例えば、生産設備の状況、製造条件及び生産効率等を考慮して、適当な構造を有するＮａ２Ｍｎ３Ｏ７を合成し、本発明の実施形態に係る金属吸着剤を製造してよい。
【００３０】
本発明の実施形態に係る金属吸着剤において、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７は、その合成の際に生じる不純物を含み得る。当該不純物は、通常、１００質量％のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７に対して１０質量％程度以下である。
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が結晶質の場合、不純物の量は、例えば、粉末Ｘ線回折又はＩＣＰ発光分析により測定することができる。また、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７が非晶質の場合、不純物の量は、例えば、ＩＣＰ発光分析により測定することができる。
【００３１】
本発明の実施形態に係る金属吸着剤において、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７のＢＥＴ比表面積は、３〜４０ｍ２／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積を３〜４０ｍ２／ｇにすることにより、金属吸着能がさらに向上する。ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ−Ｚ−８８３０（２０１３）に規定された方法に従い、Ｎ２吸着法により求めてよい。
【００３２】
金属吸着剤の形態は特に限定されず、例えば、粉状のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７であってよく、あるいは、粉状のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７を成形又は造粒して所望の形状としたものであってよい。
【００３３】
２．金属吸着剤の製造方法
以下、本発明の実施形態に係る金属吸着剤の製造方法を説明する。
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の合成において、出発原料として使用するナトリウム源としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム等を用いることができる。出発原料として使用するマンガン源としては、三二酸化マンガン（ＩＩＩ）、二酸化マンガン（ＩＶ）、炭酸マンガン（ＩＩ）等を用いることができる。これらの出発原料の粉末を所定の割合で配合して、アルコール等の溶媒中で混合し、当該溶媒を乾燥した後、４００〜８００℃、好ましくは５００〜７００℃の温度範囲で焼成することで、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物、すなわち、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７を得ることができる。
Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７は、その合成の際の焼成条件により、結晶質及び非晶質のどちらの構造もとることができるため、例えば、生産設備の状況、製造条件及び生産効率等を考慮して、適当な構造を有するＮａ２Ｍｎ３Ｏ７を合成し、本発明の実施形態に係る金属吸着剤を製造してよい。
【００３４】
なお、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の合成に用いる手法は固相法に限るものではなく、他の合成法、たとえば、水熱法、ゾルゲル法など、周知の合成法のいずれを用いてもよい。
【００３５】
合成したＮａ２Ｍｎ３Ｏ７の最終形態は粉状でもよく、その利用用途に応じて適宜選択してよい。
【００３６】
上述のように、金属吸着剤の形態は特に限定されず、例えば、粉状のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７であってよく、あるいは、粉状のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７を成形または造粒して所望の形状にすることにより、金属吸着剤を製造してよい。
【００３７】
３．金属吸着用加工品
本発明の実施形態に係る金属吸着用加工品は、バインダーと、当該バインダーに分散した上述の金属吸着剤とを含む。具体的には、例えば、粉状のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７である金属吸着剤をバインダーと混合して成形加工し、フィルター、シート、ペレット等のような金属吸着用加工品とすることができる。バインダーとしては、例えば、シリカゾル及びアルミナセメント等の無機バインダー、並びにポリビニルアルコール及びポリビニルブチラール等の有機バインダーが挙げられ、これらのうち１種を単独で用いてよく、あるいは、２種以上を併用してもよい。
【００３８】
４．金属吸着用設備
本発明の実施形態に係る金属吸着用設備は、上述の金属吸着用加工品を用いて金属吸着処理、とりわけ、海水等の液体の処理（金属除去、除染）に供するための設備であり、当該金属吸着用加工品と、当該金属吸着用加工品を保持し、且つ金属を含む液体が流入する容器とを含む。具体的には、例えば、ペレット等の金属吸着加工品を充填したカラム、当該カラムを連結した海水処理システム等が挙げられる。
【００３９】
５．金属除去方法
本発明の実施形態に係る金属除去方法は、（１）上述の金属吸着剤又は金属吸着用加工品を準備する工程と、（２）金属吸着剤又は金属吸着用加工品に金属を含む液体を接触させることにより、金属吸着剤又は金属吸着用加工品に金属を吸着させて、液体から金属を除去する工程と、を含む。
金属吸着剤又は金属吸着用加工品に金属を含む液体を接触させる態様は特に限定されず、例えば、金属吸着剤又は金属吸着用加工品を海水に投入することが挙げられる。
【００４０】
また、本発明の別の実施形態に係る金属除去方法は、（１）上述の金属吸着設備を準備する工程と、（２）金属吸着設備の容器に金属を含む液体を流入させ、金属吸着用加工品に金属を吸着させて、液体から金属を除去する工程と、を含む。
金属吸着設備の容器に金属を含む液体を流入させる態様は特に限定されず、例えば、金属吸着加工品を充填したカラムに海水を通すことが挙げられる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前述および後述する趣旨に合致し得る範囲で、適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４２】
（実施例１）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸ナトリウムとキシダ化学株式会社製の炭酸マンガン（ＩＩ）をＮａ／Ｍｎのモル比が２／３となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて４００℃で３時間焼成し、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物を得た。  得られた複合酸化物について、株式会社リガク製のＸ線回折装置「ＭｉｎｉＦｌｅｘ」（線源：Ｃｕ−Ｋα）を用いて粉末Ｘ線回折パターンを測定したところ、回折パターンが見られなかった。そのため、得られた複合酸化物は、原料と同じくＮａ／Ｍｎのモル比が２／３の非晶質のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７であると判定した。
【００４３】
（実施例２）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸ナトリウムとキシダ化学株式会社製の炭酸マンガン（ＩＩ）をＮａ／Ｍｎのモル比が２／３となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて５００℃で３時間焼成し、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物を得た。  得られた複合酸化物について、株式会社リガク製のＸ線回折装置「ＭｉｎｉＦｌｅｘ」（線源：Ｃｕ−Ｋα）を用いて粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の結晶構造を確認した。
【００４４】
（実施例３）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸ナトリウムとキシダ化学株式会社製の炭酸マンガン（ＩＩ）をＮａ／Ｍｎのモル比が２／３となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて６００℃で３時間焼成し、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物を得た。Ｎａ／Ｍｎのモル比は、原料のモル比と同じであった。得られた複合酸化物について、実施例２と同様にして粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の結晶構造を確認した。得られた粉末Ｘ線回折パターンを図１に示す。
【００４５】
（実施例４）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸ナトリウムとキシダ化学株式会社製の炭酸マンガン（ＩＩ）をＮａ／Ｍｎのモル比が２／３となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて７００℃で３時間焼成し、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物を得た。得られた複合酸化物について、実施例２と同様にして粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の結晶構造を確認した。
【００４６】
（実施例５）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸ナトリウムとキシダ化学株式会社製の炭酸マンガン（ＩＩ）をＮａ／Ｍｎのモル比が２／３となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて８００℃で３時間焼成し、Ｎａ及びＭｎを含む複合酸化物を得た。Ｎａ／Ｍｎのモル比は、原料のモル比と同じであった。得られた複合酸化物について、実施例２と同様にして、Ｎａ２Ｍｎ３Ｏ７の結晶構造を確認した。
【００４７】
（比較例１）
和光純薬工業株式会社製の合成ゼオライトＡ−４をそのまま用いた。合成ゼオライトＡ−４について、実施例２と同様にして粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２の結晶構造を確認した。
【００４８】
（比較例２）
キシダ化学株式会社製の無水炭酸カリウムと富士チタン工業株式会社製の酸化チタンをＫ／Ｔｉのモル比が１／１となるように秤量し、乳鉢にて混合した。この混合粉体を電気炉にて８００℃で３時間焼成してハンマーミルで粉状に粉砕し、チタン酸カリウムを得た。得られたチタン酸カリウムについて、実施例２と同様にして粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５の結晶構造を確認した。
【００４９】
（比較例３）
水酸化ナトリウム水溶液中にキシダ化学株式会社製のチタン（ＩＶ）イソプロポキシドとキシダ化学株式会社製のテトラエトキシシランをＳｉ／Ｔｉのモル比が１／２となるように添加し、１７０℃で７日間撹拌して反応させた。この懸濁液をｐＨ１２．５以下まで濾過による水洗を行い、１２０℃で乾燥してハンマーミルで粉状に粉砕し、結晶性シリコチタネートを得た。得られた結晶性シリコチタネートについて、実施例２と同様にして粉末Ｘ線回折パターンを測定し、Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２・２ＴｉＯ２結晶構造を確認した。
【００５０】
（ＢＥＴ比表面積測定）
実施例１〜５及び比較例１〜３に記載の粉体試料について、株式会社島津製作所製の前処理装置「デソーブ２３００Ａ」及び比表面積計「ＦｌｏｗＳｏｒｂ  ＩＩＩ  ２３０５」を用いて、ＪＩＳ−Ｚ８８３０（２０１３）に規定された方法に従って、窒素吸着法一点法によりＢＥＴ比表面積を測定した。
【００５１】
（ストロンチウム吸着能の評価）
まず、富田製薬株式会社の人工海水製造用薬品であるマリンアートＳＦ−１をイオン交換水に溶かし、塩化ナトリウム２２．１ｇ／Ｌ、塩化マグネシウム六水和物９．９ｇ／Ｌ、塩化カルシウム二水和物１．５ｇ／Ｌ、無水硫酸ナトリウム３．９ｇ／Ｌ、塩化カリウム０．６１ｇ／Ｌ、炭酸水素ナトリウム０．１９ｇ／Ｌ、臭化カリウム９６ｍｇ／Ｌ、ホウ砂７８ｍｇ／Ｌ、無水塩化ストロンチウム１３ｍｇ／Ｌ、フッ化ナトリム３ｍｇ／Ｌ、塩化リチウム１ｍｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム８１μｇ／Ｌ、塩化マンガン四水和物０．６μｇ／Ｌ、塩化コバルト六水和物２μｇ／Ｌ、塩化アルミニウム六水和物８μｇ／Ｌ、塩化第二鉄六水和物５μｇ／Ｌ、タングステン酸ナトリム二水和物２μｇ／Ｌ、モリブデン酸アンモニウム四水和物１８μｇ／Ｌの試験原水を作製した。試験原水の一部を採取して、アジレント・テクノロジー・インターナショナル株式会社製のＩＣＰ質量分析計（ＩＣＰ−ＭＳ）「Ａｇｉｌｅｎｔ  ７７００ｘ」により分析したところ、試験原水のストロンチウム濃度は７．３ｍｇ／Ｌであった。次に、ビーカーに粉体試料を０．１ｇ秤量し、試験原水を１００ｍｌ加えた。撹拌機を用いて４８時間撹拌した後、２５℃で１時間静置し、その後、５Ｃの濾紙を用いて濾過した。濾液中のストロンチウム濃度をＩＣＰ−ＭＳで測定し、ストロンチウム除去率を下記（１）式で算出し、それを粉体試料のストロンチウム吸着能（吸着率）とした。
ストロンチウム除去率（ストロンチウム吸着能［％］
＝（試験原水のストロンチウム濃度［ｍｇ／Ｌ］−濾液のストロンチウム濃度［ｍ／Ｌ］）／試験原水のストロンチウム濃度［ｍｇ／Ｌ］×１００    （１）
【００５２】
各測定結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2019098264.tif 000003
【００５４】
実施例１〜５は、ストロンチウム除去率が３０．１〜５４．８％と高く、ストロンチウム吸着能に優れており、また、電気炉で３時間の焼成で合成することができ、生産性が高かった。
【００５５】
４００℃で焼成した実施例１は、結晶化が進まず非晶質のＮａ２Ｍｎ３Ｏ７が得られており、焼結が進まずＢＥＴ比表面積が比較的高かったが、ストロンチウム除去率が３４．２％と高く、ストロンチウム吸着能に優れていた。
【００５６】
８００℃で焼成した実施例５は、焼結の進行によりＢＥＴ比表面積が比較的低かったが、ストロンチウム除去率が３０．１％と高く、ストロンチウム吸着能に優れていた。
【００５７】
５００〜７００℃で焼成した実施例２〜４は、ＢＥＴ比表面積が３〜４０ｍ２／ｇの範囲に制御されているため、ストロンチウム除去率が４１．１％以上と非常に高く、特にストロンチウム吸着能に優れていた。
【００５８】
一方、比較例１（合成ゼオライト）及び比較例２（チタン酸カリウム）は、ストロンチウム除去率がそれぞれ、１９．２％、６．８％と低く、ストロンチウム吸着能が劣っていた。
【００５９】
比較例３（結晶性シリコチタネート）は、ストロンチウム除去率は５４．８％と高いものの、合成の際、１７０℃で７日との非常に長い熱処理を要するため、コストが高く、生産性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の実施形態に係るＮａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤は、ナトリウム等を含む海水中であっても、ストロンチウム等の金属の吸着が阻害されにくく、優れた金属吸着能を有しているため、例えば、海水中に含まれる金属、とりわけ、ストロンチウムの除去に有効である。そのため、本発明の実施形態に係るＮａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤は、例えば、放射性金属の除染による水質改善や土壌改善等の分野で特に有効である。
また、本発明の実施形態に係るＮａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤は、短時間で製造することができるため、低コストで製造することができ、また、単位時間当たりに大量に製造することができるため、生産性が高い。
このように、本発明の実施形態に係るＮａ２Ｍｎ３Ｏ７からなる金属吸着剤は、機能面（金属吸着能）及び生産面（供給及び価格）等のバランスに優れており、除染のような技術分野のみならず、金属吸着に関する様々な技術分野での利用及び応用も期待できる。
【図１】
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