(57)【要約】【課題】リンを含む河川・湖沼並びに排水中におけるリン酸イオンを選択的に、かつ迅速に回収可能であり、更に一度回収したリン酸イオンを脱着させることにより、リンの再資源化をも可能にする。【解決手段】TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルからなるリン酸イオン回収材。TiOSO4・xH2Oを水に分散させた後、アンモニア水等のアルカリ溶液を添加し、その結果得られた生成物を沈降させて、水酸化チタンゲルを得るリン酸イオン回収材の製造方法。TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルのｐＨを調整することによりリン酸イオンの吸着及び脱着を行うリン酸イオンの回収方法。【選択図】  図６Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルからなることを特徴とするリン酸イオン回収材。
【請求項２】
乾燥後の水酸化チタンゲルが１０〜７５０μｍのフレーク状粒子を備えていることを特徴とする請求項１記載のリン酸イオン回収材。
【請求項３】
水酸化チタン粒の粒度分布が１〜２０μｍであり、平均粒径が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記載のリン酸イオン回収材。
【請求項４】
TiOSO4・xH2Oにおけるｘが２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリン酸イオン回収材。
【請求項５】
リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンを含有する溶液中において、リン酸イオンの選択的吸着能を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のリン酸イオン回収材。
【請求項６】
TiOSO4・xH2Oを水に分散させた後、アンモニア水等のアルカリ溶液を添加し、その結果得られた生成物を沈降させて、水酸化チタンゲルを得ることを特徴とするリン酸イオン回収材の製造方法。
【請求項７】
浮遊する羽衣状の生成物を沈降させ、室温にて熟成させることを特徴とする請求項６記載のリン酸イオン回収材の製造方法。
【請求項８】
TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルのｐＨを調整することによりリン酸イオンの吸着及び脱着を行うことを特徴とするリン酸イオンの回収方法。
【請求項９】
低ｐＨにおいてリン酸イオンの吸着を行い、高ｐＨにおいてリン酸イオンの脱着を行うことを特徴とする請求項８記載のリン酸イオンの回収方法。
【請求項１０】
リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンを含有する溶液中において、選択的にリン酸イオンを吸着することを特徴とする請求項８又は９記載のリン酸イオンの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチタン塩の水溶液にアルカリを添加することによって得られるゲル状のリン酸イオン回収材及びその製造方法並びにリン酸イオンの回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界的に湖沼及び河川並びにそれらが流出する近海において、富栄養化に伴うCODの増加が世界的に問題となっている。日本においても、このような湖沼及び河川の汚染の問題が深刻化し、その問題を解決するための改善技術の開発が求められている。
前述の問題の一原因と考えられるリン酸イオンを回収することによって、富栄養化及びCODの増加の阻止を目指すことが可能である。
【０００３】
この目的に適合する回収材は、人体及び環境に優しい素材を出発物質とし、エネルギーを外部からできるだけ加えずに、常温、常圧の水溶液系で達成することが望まれる。すなわち、その合成プロセスも環境に配慮することが必要である。
また、このような回収材の回収性能は、他の共存イオンが存在している溶液中においてもリン酸イオンのみを選択的にかつ迅速に回収可能とすることが要求され、さらに一度回収したリン酸イオンを容易に脱着させることも必要である。これによって、湖沼及び河川だけでなく、化学・医薬・農薬などの工場から排出される廃液を浄化することが必要である。
【０００４】
従来、原水中に含有するリン酸イオンの除去剤として、鉄イオン含有水溶液でイオン交換及び又は担持させた鉄イオン処理材からなるリン酸イオン除去剤（例えば、特許文献１参照）が、また円筒形のカラムに高炉スラグを充填し、それを用いてリン酸イオンを吸着又は脱着させる技術（例えば、特許文献２参照）が開示されている。
しかし、これらは効率が悪くまた十分なリン酸イオンの除去ができていないと考えられる。
【特許文献１】特開平１０−１９２８４５号公報
【特許文献２】特開２００２−３２６０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、リンを含む河川・湖沼並びに排水中におけるリン酸イオンを選択的に、かつ迅速に回収可能であり、更に一度回収したリン酸イオンを脱着させることにより、リンの再資源化をも可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、リンと親和性の高いチタンに着目し、回収したリンを有効に再利用することを念頭に置き、新規な吸着材の開発を目指した。本発明は、酸化物硫酸塩のTiOSO4・xH2Oから、ゲル状の水酸化チタン吸着材の合成を行い、この水酸化チタンを用いることにより、リン酸イオンを選択的に、かつ迅速に回収可能であという知見を得た。
【０００７】
本発明は、この知見に基づき、
１）TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルからなることを特徴とするリン酸イオン回収材、２）乾燥後の水酸化チタンゲルが１０〜７５０μｍのフレーク状粒子を備えていることを特徴とする１記載のリン酸イオン回収材、３）水酸化チタン粒の粒度分布が１〜２０μｍであり、平均粒径が１〜１０μｍであることを特徴とする１記載のリン酸イオン回収材、４）TiOSO4・xH2Oにおけるｘが２であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載のリン酸イオン回収材、５）リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンを含有する溶液中において、リン酸イオンの選択的吸着能を備えていることを特徴とする１〜４のいずれかに記載のリン酸イオン回収材、を提供する。
【０００８】
本発明は、また
６）TiOSO4・xH2Oを水に分散させた後、アンモニア水等のアルカリ溶液を添加し、その結果得られた生成物を沈降させて、水酸化チタンゲルを得ることを特徴とするリン酸イオン回収材の製造方法、７）浮遊する羽衣状の生成物を沈降させ、室温にて熟成させることを特徴とする６記載のリン酸イオン回収材の製造方法、を提供する。
【０００９】
本発明は、さらに
８）TiOSO4・xH2Oから製造した水酸化チタンゲルのｐＨを調整することによりリン酸イオンの吸着及び脱着を行うことを特徴とするリン酸イオンの回収方法、９）低ｐＨにおいてリン酸イオンの吸着を行い、高ｐＨにおいてリン酸イオンの脱着を行うことを特徴とする８記載のリン酸イオンの回収方法、１０）リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンを含有する溶液中において、選択的にリン酸イオンを吸着することを特徴とする８又は９記載のリン酸イオンの回収方法、を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の回収材は、人体及び環境に優しい素材を出発物質とし、エネルギーを外部からできるだけ加えずに常温、常圧の水溶液系における合成が可能である。すなわち、その合成プロセスも環境に配慮したものである。また、本発明における回収材の性能は、他の共存イオンが存在している溶液中においてもリン酸イオンのみを選択的にかつ迅速に回収可能であり、さらに一度回収したリン酸イオンを脱着させることも可能である。この発明により、湖沼及び河川または化学・医薬・農薬などの工場から排出される廃液を浄化することが可能であるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のゲル状の水酸化チタンからなる吸着材及び参考として水酸化チタン由来の粉末状の具体的な製造（調製）方法について述べる。
（吸着材の合成）
（１）水酸化チタンゲルの製造（調製）
TiOSO4・xH2O を2.0 g 秤量し純水10 mｌに分散させ溶液が完全に透明になるまで攪拌した後に、アルカリ溶液であるアンモニア水10 mｌ をゆるやかに添加し、浮遊した羽衣状の生成物を得た。その後、羽衣状の生成物を静かに重力により沈降させ、室温にて所定時間熟成させることにより水酸化チタンゲル（特別な場合を除き、以下「THG」を使用する）を得た。
なお、水酸化チタンゲルの製造に際し、水に溶解させるTiOSO4・xH2Oの量、アンモニア水の添加量、あるいは沈降・熟成の温度・時間は任意に設定できるものであり、上記に述べた数値条件に限定されるものではない。
【００１２】
（２）水酸化チタン粉末の調製
参考までに、水酸化チタン粉末の製造（調製）を説明する。
TiOSO4・xH2Oを8.0 g 秤量し純水50 mlに分散させた懸濁液を5分間静置する。その後アンモニア水10 mlをゆっくりと添加し、室温にて12時間熟成させた。そして生成した沈殿物のろ過、洗浄、乾燥 ( 70 ℃で10時間、その後110 ℃で4時間 ) を行い、粉末状水酸化チタン（特別な場合を除き、以下「THP」を使用する）を得た。
【００１３】
（吸着材の特性評価）
調製した吸着材の特性評価を行うために種々の解析を行った。その詳細を以下に述べる。
（XRD解析）
TiOSO4・xH2Oおよび乾燥状態のTHGの粉末を、粉末X線回折装置を用いて分析した（理学電機(株)製、RAD-PCを使用）。
（吸着材のチタン含有量の算出）
TiOSO4・xH2OおよびTHPを加熱し、その重量減少からチタン含有量を求めた（理学電機(株)製TG-DTA、Rigaku TG8120 を使用）。測定条件は標準試料としてAl2O3を用いて、空気中で昇温速度 10 ℃/min、保持時間10minで最高温度 600 Ｋまたは700 Ｋまで加熱した。
【００１４】
（形状観察）
TiOSO4・xH2O、乾燥状態のTHGの形状をSEM（ 日立製作所(株)製、走査型電子顕微鏡S-2400 ）を用いて観察した。
（粒度分布測定）
THGの粒度分布および平均粒径をレーザー回折散乱式粒度分布測定計（ 日機装(株)製、MICROTRAC9320-X100 ）を用いて測定した。
【００１５】
（合成した吸着材によるリン酸イオンの吸着試験）
合成した吸着材を用いて、リン酸二水素カリウム水溶液からリン酸イオンの吸着実験を行った。その詳細を以下に述べる。
【００１６】
（1）水酸化チタンゲルによる種々の濃度の水溶液からのリン酸イオン吸着
TiOSO4・xH2O 2.0 gから調製したTHGの全量を、[ PO43‐]0 ＝50 及び5 ppmの濃度に調整したリン酸二水素カリウム水溶液に投入し、硝酸を用いて溶液をpH 4 に調整した。pHが安定した後に、所定の時間ごとに1 mlの溶液を採取し、採取した溶液を10倍に希釈した後に、溶液中のリン酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィー（ 日本ダイオネクス(株)製、イオンクロマトグラフィー DX-120 ）を用い定量した。
【００１７】
（2）水酸化チタンゲルによる種々のpHの水溶液からのリン酸イオン吸着
TiOSO4・xH2O 2.0 gから調製したTHGの全量を [ PO43-]0 ＝50 ppmのリン酸二水素カリウム水溶液に投入し、硝酸またはアンモニア水を用いて溶液をpH 2〜10に調整した。
溶液のpHが安定した後、所定の時間で1 mlの溶液の採取を行い、採取した溶液を10倍に希釈し溶液中のリン酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィーを用い定量した。また、溶液のpH変化をガラス電極式水素イオン濃度計（ TOA社製、pH METER HM-20E ）を用い常時観測した。
【００１８】
（3）水酸化チタンゲルによるリン酸イオンの吸脱着
TiOSO4・xH2O 2.0 gから調製したTHGの全量をリン酸二水素カリウム水溶液（ [ PO43-]0  ＝50 ppm ）に投入した後に、リン酸イオンを吸着するため、硝酸を用いて溶液をpH 3に調整した。
溶液のpHが安定してから1時間後に10 mlの溶液を採取した後に、リン酸イオンを脱着させるため、アンモニア水を用いて溶液をpH 9に調整し、pHが安定してから1時間後に1 mlの溶液の採取を行った。
pH 3およびpH 9 における溶液採取を1サイクルとして、3サイクル繰り返し行い、採取した溶液を10倍に希釈し溶液中のリン酸イオン濃度を、イオンクロマトグラフィーを用い定量した。
【００１９】
（4）水酸化チタンゲルによるリン酸イオンの選択的吸着
硝酸イオンおよび硫酸イオンが共存した溶液からのリン酸イオンの選択的吸着挙動を調べた。その方法を以下に示す。TiOSO4・xH2O 2.0 gから調製したTHGの全量を硝酸イオンおよび硫酸イオンが共存した[ PO43-]0 ＝50  ppmの水溶液に投入し、硝酸を用いて溶液をpH 4に調整した。
溶液のpHが安定してから、所定の時間ごとに1 mlの溶液を採取し、採取した溶液を10倍に希釈した後に、採取した溶液中のリン酸イオン、硝酸イオンおよび硫酸イオン濃度を、イオンクロマトグラフィーを用い定量した。
【００２０】
（結果および考察）
（吸着材のキャラクタリゼーション）
TiOSO4・xH2OとTHPのXRD結果を図１に示す。TiOSO4・xH2OのXRDパターンにおいて、低角度側でTiOSO4・2H2Oに帰属されるピークが観測されたことから、TiOSO4・xH2O はTiOSO4・2H2Oであると考えられる。一方、THPのXRD結果から、この物質は非晶質であることが分かった。図２にTHPのTG-DTA曲線を示す。
【００２１】
TiOSO4・xH2OのTG-DTA曲線を図３に示す。TiOSO4・xH2OのDTA曲線において300 Kから560 Kの間で3つの吸熱ピークが観測された。
1つ目の吸熱ピークは370 Ｋまでの低温域で現れたことから、表面吸着水の蒸発による吸熱反応を示していると考えられる。
これに対し2つ目および3つ目の吸熱ピークは、2つの結晶水の蒸発による吸熱反応であると考えられる。また、1つ目、2つ目、および3つ目の各吸熱ピークに対応する重量減少率は、TG曲線からそれぞれ6.1、6.9、および10.4 ％であり、全体の重量減少率は23.4 ％であった。
【００２２】
以上の結果から、表面吸着水を含むTiOSO4・xH2Oのｘの値を求めるとｘ＝ 2.7であった。そこで、TiOSO4・2.7 H2Oが含有する全てのチタンがTHGの合成において使われていると仮定し、TiOSO4・xH2O 2 gから合成したTHGのチタン含有量を算出した。その結果、TiOSO4・xH2O 2 gから合成したTHG は9.58×10-3 molのチタンを含有することが分かった。
【００２３】
しかしｘ＝2.7という値はXRDで同定された結晶構造のｘの値と異なる。この誤差の原因は、試料表面に存在する表面吸着水の重量減少率を結晶水の重量減少率としてｘの値を計算したためであると考えられる。
全重量減少率（２３．４％）−表面吸着水に帰属される重量減少（６．９％）＝結晶水に帰属される重量減少率（１７．３％）
そこで、上式に示したように、全重量減少率から表面吸着水に帰属される重量減少率を除いた17.3 %がTiOSO4・xH2O中に含まれる結晶水に帰属される重量減少率であるから、その値を用いてTiOSO4・xH2Oのxの値を算出した。その結果、ｘ≒ 2であった。
これらの計算結果からTiOSO4・xH2Oは２つの結晶水を持つTiOSO4・2H2Oであると考えられ、この結果はXRDで同定された結晶構造と一致する。
【００２４】
TiOSO4・2H2O、THPのSEM写真及び乾燥させたTHGのSEM写真を、それぞれ図４、図５及び図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示す。TiOSO4・2H2Oは長さ約35、太さ約4μmの棒状の結晶であった。
これに対し乾燥させたTHGは薄く小さな層が幾つも重なり、10〜750μmのフレーク状粒子を形成していた。このフレーク状の粒子の大きさにばらつきが見られるのは、THGを乾燥させたときに粒子が凝集したためと考えられる。図６Ｂ、図６Ｃは、個々のフレーク状の粒子を拡大したものである。THGはゲル状でフレキシブルな柔らかい構造を呈している。
THGの粒度分布測定結果を図８に示す。また、参考までにTHPの粒度分布測定結果を図７に示す。
THGの粒度分布はシャープで左右対称な形をしていた。また、THPおよびTHGの粒度分布はそれぞれ0.6〜22 μmおよび1.8〜11μmであり、平均粒径はそれぞれ3.6および3.7μmであった。通常、水酸化チタン粒の粒度分布は１〜２０μｍであり、平均粒径は１〜１０μｍである
【００２５】
（水酸化チタンゲルによるリン酸イオンの吸着挙動）
水酸化チタンゲルを用いて種々の濃度の水溶液からリン酸イオンを回収し、その吸着量を調べることによって、水酸化チタンゲルの低濃度リン酸イオンの吸着能力およびリン酸イオン吸着容量の違いを調べた。
[ PO43‐]0 ＝50 ppm、pH 4 のリン酸二水素カリウム水溶液からのリン酸イオンの吸着を行った結果を図９に示す。比較のためにTHPの同吸着量の変化を同図に示す。
THGによるリン酸イオンの吸着量が平衡に達するまでの時間は約30分で、THPによるリン酸イオンの吸着量が平衡に達するまでの時間は約4時間であった。また、THPおよびTHGによるリン酸イオン吸着量が平衡に達したときのチタン1 molあたりのリン酸イオン吸着量は、それぞれ4.95×10-2 および1.97×10-1 molであった。
【００２６】
[ PO43‐]0 ＝5 ppm、pH 4 のリン酸二水素カリウム水溶液からリン酸イオンの吸着を行った実験の結果を表１に示す。THGは実験開始から1時間で溶液中の全てのリン酸イオンを吸着した。これに対し、THPは24時間経過しても溶液中のリン酸イオンを全く吸着しなかった。
THGがTHPよりもリン酸イオン吸着能力が高い理由として、形態の違いによる表面積の差が挙げられる。すなわち図６Ｂ、図６Ｃに示すように、THGはゲル状でフレキシブルな柔らかい構造をしているために外部表面だけでなく、内部表面もリン酸イオンの吸着に使うことが可能であるが、THPは棒状結晶で自由度の低い構造であるため、外部表面だけが有効に作用するからであると考えられる。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
（水酸化チタンゲルの吸着特性について）
１．リン酸イオン吸着に及ぼすpHの影響
水酸化チタンゲルを用いて種々のpHのリン酸二水素カリウム水溶液からリン酸イオンを吸着し、その吸着挙動を調べることによって、水酸化チタンゲルによるリン酸イオンの吸着挙動に及ぼすpHの影響を調べた。
pH 2、3、4の3種類のリン酸イオン水溶液（ [ PO43-]0 ＝50 ppm ）からリン酸イオン吸着を行った結果を図１０に示す。
【００２９】
リン酸イオン吸着量が平衡に達するまでの時間はpH2では約20 min、pH 3、4ではそれぞれ約10 minであった。また、そのときのチタン1 molあたりのリン酸イオン吸着量はpH 2で約1.5×10‐1 mol、 pH 3および4 ではそれぞれ約 2.4ならびに1.9 ×10‐1 mol であった。
この結果からTHGのリン酸イオン吸着量および吸着量が平衡に達するまでの時間は、溶液のpHにより異なることが分かった。
【００３０】
pH 2、3、4の3種類のリン酸二水素カリウム水溶液（ [ F‐]0 ＝50 ppm ）からリン酸イオンを吸着した際の溶液のpH変化を図１１に示す。
初期pH 2、3、4の全ての溶液中においてTHGによるリン酸イオンの吸着に伴う溶液のpHの上昇が確認された。この結果はTHGの系においてリン酸イオンの吸着が、溶液中のリン酸イオンとTHGの持つOH間のイオン交換反応によるものであることを示唆している。
【００３１】
溶液をpH 2〜10まで変化させ、各pHで1時間リン酸イオンの吸着実験を行った結果を図１２に示す。
溶液がpH 2からpH 3の間では溶液のpHの上昇に伴いリン酸イオンの吸着量は増加し、pH 3においてリン酸イオンの吸着量は最も多くなり、チタン1 molあたり2.38×10‐1 molを吸着した。
しかし、pH 3からpH 8の間では、溶液のpHの上昇に伴って吸着量が直線的に減少し、pH 8以上では吸着した約７０％以上のリン酸イオンを脱着した。  
【００３２】
この結果から、THGのリン酸イオン吸着量はpH依存性を持つことが分かった。つまりTHGは溶液のpHを調整することで簡便にリン酸イオンの吸脱着が可能であることが分かった。なお、ｐＨの条件は、リン酸イオンを含有する溶液の状況により変化するものであり、その回収の対象となる液体（溶液）の種類に応じて、適宜調節することができる。
【００３３】
水酸化チタンは溶液のpHによって存在形態が変化し、pH 2ではTi(OH)22+、pH 3ではTi(OH)3+、pH 4以上ではTi(OH)4として溶液中に安定に存在することが知られている。
したがってpH 2におけるリン酸イオンの吸着量が、pH 3におけるリン酸イオンの吸着量と比べて減少している理由は、pH 2の溶液中においてTHGが一部溶解し、それらがTi(OH)22+イオンとして溶液中に存在しているからである。
また、pH 3において吸着量が最も多くなるのは、pH 3付近において溶液中の水酸化チタンがTi(OH)3+からTi(OH)4またはTi(OH)3+からTi(OH)4への平衡状態にあり、存在状態が最も不安定で反応性に富むためであると考えられる。
【００３４】
（リン酸イオン吸着の選択性）
一般に排水及び湖沼等にはリン酸イオンの他に硝酸イオン、硫酸イオン等の様々なアニオンが共存している。本研究でターゲットにした溶液中においても硝酸イオン、硫酸イオン等のアニオンが共存していた。
このような工業排水中から吸着材を用いてリン酸イオンの吸着を行うとき、吸着材にリン酸イオンの選択的吸着能力があるならば、種々の排水中のリン酸イオンを選択的に吸着可能であり、共存アニオンの吸着によるリン酸イオンの吸着効率の低下を避けることができる。
つまり、選択的なリン酸イオンの吸着能力は効率のよいリン酸イオンの回収を目指す上で重要な条件と言える。
【００３５】
そこで、原料由来の硫酸イオンおよびpH調整に用いる硝酸由来の硝酸イオンが共存したリン酸二水素カリウム水溶液から、水酸化チタンゲルを用いてリン酸イオンの吸着を行い、リン酸イオン、硝酸イオンおよび硫酸イオンの吸着量を調べることによって、水酸化チタンゲルの選択的なリン酸イオンの吸着能力を調べた。
リン酸イオンの選択的回収実験の結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
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溶液中のリン酸イオン、硝酸イオンおよび硫酸イオンの初濃度はそれぞれ49.92、7828、および1134 ppmであり、THGによる吸着を開始してから24時間後の濃度はそれぞれ12.12、8269、および 1132 ppmであった。
リン酸イオン、硝酸イオンおよび硫酸イオンのうちリン酸イオンの濃度だけが時間の経過に伴って減少したが、他のアニオンの濃度にほとんど変化はなかった。
また、THGによるリン酸イオンの吸着量は60 分間でチタン１ molあたり2.07×10‐1 molであった。これらの結果からTHGはリン酸イオンに対して選択的な吸着能力を持つことが分かった。
【００３７】
以上から、THPとTHGの比較実験の結果より、THGは低濃度のリン酸二水素カリウム水溶液から、全てのリン酸イオンを吸着することが可能であり、またTHGはTHPと比較して吸着容量も大きいことが分かる。
また、THGによるリン酸イオン吸着量および吸着量が平衡に達するまでの時間は溶液のpHによって異なることが分かる。そして、リン酸イオン吸着に伴う溶液のpHの上昇から、THGの系におけるリン酸イオンの吸脱着は、溶液中のリン酸イオンとTHGのOH間で起こるイオン交換反応によって行われることが推測される。
【００３８】
THGは溶液のpHを調整することによって簡便にリン酸イオンの吸脱着が可能であり、さらにTHGによるリン酸イオンの吸着量および脱着量は２回の吸脱着サイクルではほとんど変化しないことが分かる。
さらに、THGは大過剰の硝酸イオンおよび硫酸イオンの存在する溶液中においても、リン酸イオンを選択的に吸着可能であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の回収材は、人体及び環境に優しい素材を出発物質とし、エネルギーを外部からできるだけ加えずに常温、常圧の水溶液系における合成が可能である。
すなわち、その合成プロセスも環境に配慮したものである。また、本発明における回収材の性能は、他の共存イオンが存在している溶液中においてもリン酸イオンのみを選択的にかつ迅速に回収可能であり、さらに一度回収したリン酸イオンを脱着させることも可能である。
本発明は、このように河川や湖沼だけでなく、化学・医薬・農薬工場において利用可能であり、種々の業種における汚染の問題解決に有効であり、産業の振興に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＸＲＤによるＴＨＰ及びＴｉＯＳＯ４・ｘＨ２Ｏの構造解析を示す図である。
【図２】ＴＨＰのＴＧ−ＤＴＡ曲線を示す図である。
【図３】ＴｉＯＳＯ４・ｘＨ２ＯのＴＧ−ＤＴＡ曲線を示す図である。
【図４】ＴｉＯＳＯ４・２Ｈ２ＯのＳＥＭ写真（画像）を示す図である。
【図５】ＴＨＰのＳＥＭ写真（画像）を示す図である。
【図６Ａ】ＴＨＧのＳＥＭ写真（画像）を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの拡大図である。
【図６Ｃ】図６Ａの他の拡大図である。
【図７】ＴＨＰの粒径分布を示す図である。
【図８】ＴＨＧの粒径分布を示す図である。
【図９】吸着時間に対するＴＨＧ及びＴＨＰのリン酸イオン吸着量の変化を示す図である。
【図１０】ＴＨＧのリン酸イオン吸着量に及ぼすｐＨの影響を示す図である。
【図１１】リン酸イオンを吸着した際の溶液のpH変化を示す図である。
【図１２】溶液のpHを変化させ、各pHでリン酸イオンの吸着実験を行った結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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