(57)【要約】【課題】海水においてＣｓ及びＳｒの一方の吸着除去特性に優れた吸着剤、及び該吸着剤の製造に好適な吸着剤の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明のストロンチウム吸着剤は、一般式；Ｍ14Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ1はＣｓと、Ｎａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム含有結晶性シリコチタネートを含有する。また本発明のセシウム吸着剤は、一般式；Ｍ24Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ2はＳｒと、Ｎａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式；Ｍ14Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ1は、Ｃｓ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム含有結晶性シリコチタネートを含有する、ストロンチウム吸着剤。
【請求項２】
更に、一般式；Ａ14Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ1はＮａ、Ｋ及びＣｓから選ばれる１種又は２種の金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（１）を含有する、ストロンチウム吸着剤。
【請求項３】
前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量１００モルに対し、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）に含まれるセシウムの含有量が０．０５モル以上２５モル以下である、請求項２に記載のストロンチウム吸着剤。
【請求項４】
一般式；Ｍ24Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ2はＳｒ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有する、セシウム吸着剤。
【請求項５】
更に、一般式；Ａ24Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ2はＮａ、Ｋ及びＳｒから選ばれる１種又は２種の金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（２）を含有する、請求項４に記載のセシウム吸着剤。
【請求項６】
ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量１００モルに対し、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）に含まれるストロンチウムのアルカリ金属換算の含有量が０．０５モル以上２５モル以下である、請求項５に記載のセシウム吸着剤。
【請求項７】
Ｘ線源にＣｕ−Ｋαを用いて粉末Ｘ線回折測定したときに、回折角（２θ）＝２５〜２６°の範囲にピークが観察される、請求項４乃至６のいずれか１項に記載のセシウム吸着剤。
【請求項８】
ストロンチウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、セシウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のセシウムイオンを該混合物に吸着させる、ストロンチウム吸着剤の製造方法。
【請求項９】
ストロンチウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、Ａ’4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ’はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（３）との混合物と、セシウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のセシウムイオンを該混合物に吸着させる、ストロンチウム吸着剤の製造方法。
【請求項１０】
セシウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、ストロンチウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のストロンチウムイオンを該混合物に吸着させる、セシウム吸着剤の製造方法。
【請求項１１】
セシウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、Ａ’4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ’はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（３）との混合物と、ストロンチウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のストロンチウムイオンを該混合物に吸着させる、セシウム吸着剤の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のストロンチウム吸着剤をセシウム及びストロンチウムを含む溶液に接触させる、ストロンチウムの吸着方法。
【請求項１３】
請求項４乃至６の何れか１項に記載のセシウム吸着剤をセシウム及びストロンチウムを含む溶液に接触させる、セシウムの吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水中のストロンチウム及びセシウムのうちの一方を選択的にかつ効率的に分離又は回収しうる吸着剤、及び該吸着剤に好適な製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射性物質を含む排水の処理技術としては共沈処理が知られている（下記特許文献１参照）。しかし、水溶性である放射性セシウム及び放射性ストロンチウムについては、前記共沈処理は有効ではなく、現在、ゼオライトなどの無機系吸着剤による吸着除去が行われている（下記特許文献２参照）。
【０００３】
また、セシウム及びストロンチウムを両方吸着できる吸着剤として、本願出願人は先に、Ａ4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（ＡはＮａ及び／又はＫであり、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、Ａ4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（ＡはＮａ及び／又はＫであり、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩とを含む組成物を報告している（下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２６６４９９号公報
【特許文献２】特開２０１３−５７５９９号公報
【特許文献３】特許５６９６２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献３に記載された、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩を含む組成物は、セシウム及びストロンチウムの両方の吸着能を有する。
しかしながら、場合によっては、放射性ストロンチウム及び放射性セシウムを含有する液の処理にこの組成物を用いると、セシウム及びストロンチウムの両方を吸着することにより吸着後の吸着剤の放射線量が高すぎて吸着剤の処理が困難になることがある。このような場合に対応するため、セシウム及びストロンチウムのうち一方を選択的に吸着する吸着剤が望まれている。
したがって本発明の課題は、水中におけるセシウム及びストロンチウムのうち、一方を選択的に且つ効率良く吸着できる吸着剤、及び該吸着剤の工業的に有利な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の結晶性シリコチタネートにセシウムを含有させると、驚くべきことに、ストロンチウムの吸着効率を維持しつつ、セシウムの吸着性能を低減させることができることを見出した。
【０００７】
即ち本発明は、一般式；Ｍ14Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ1は、Ｃｓ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム含有結晶性シリコチタネートを含有する、ストロンチウム吸着剤を提供するものである。
【０００８】
また本発明者は特定の結晶性シリコチタネートにストロンチウムを含有させると、驚くべきことに、セシウムの吸着効率を維持しつつ、ストロンチウムの吸着性能のみ低減させることができることを見出した。
【０００９】
即ち本発明は、一般式；Ｍ24Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ2はＳｒ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有する、セシウム吸着剤を提供するものである。
【００１０】
また本発明はストロンチウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、セシウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のセシウムイオンを該混合物に吸着させる、ストロンチウム吸着剤の製造方法を提供するものである。
【００１１】
また本発明はセシウム吸着剤の製造方法であって、
一般式；一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートと、ストロンチウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のストロンチウムイオンを該混合物に吸着させる、セシウム吸着剤の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のストロンチウム吸着剤は、ストロンチウム及びセシウムを含有する水等の媒体から、ストロンチウムを選択的かつ効率よく吸着できる。
本発明のセシウム吸着剤は、ストロンチウム及びセシウムを含有する水等の媒体から、セシウムを選択的かつ効率よく吸着できる。
本発明のストロンチウム吸着剤の製造方法は、前記のストロンチウム吸着剤を工業的に有利な方法で製造することができる。
本発明のセシウム吸着剤の製造方法は、前記のセシウム吸着剤を工業的に有利な方法で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の製造例１で得られた吸着剤のベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図２】図２は、本発明の製造例２で得られた吸着剤のベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図３】図３は、本発明の実施例１−１で得られた吸着剤のベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図４】図４は、本発明の実施例１−２で得られた吸着剤のベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図５】図５は、実施例１−１、実施例１−２、実施例２、比較例１−１及び比較例１−２の吸着剤の吸着試験におけるＣｓ吸着量の測定結果を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例１−１、実施例１−２、実施例２、比較例１−１及び比較例１−２の吸着剤の吸着試験におけるＳｒ吸着量の測定結果を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施例１−２で得られた吸着剤の吸着試験後にＸＲＤ測定した結果を示す、ベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図８】図８は、本発明の実施例３で得られた吸着剤のベースライン補正後のＸ線回折チャートである。
【図９】図９は、実施例３及び比較例１−２の吸着剤の吸着試験におけるＳｒ吸着量の測定結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例３及び比較例１−２の吸着剤の吸着試験におけるＣｓ吸着量の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のストロンチウム吸着剤は、一般式；Ｍ14Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中Ｍ1は、Ｃｓ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム含有結晶性シリコチタネートを含有するものである。つまりＭ1はＣｓとＮａ及びＫから選ばれる少なくとも１種の金属との組み合わせである。セシウム含有結晶性シリコチタネートは、Ｃｓ4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ及び（ＮａxＫ(1-x)）4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、ｘは０以上１以下である）の組み合わせであってもよく、（ＣｓzＮａrＫ(1-z-r)）4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、ｚは０超１未満であり、ｒは０以上１未満であり、ｚ＋ｒは１以下である）であってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００１５】
前記のストロンチウム吸着剤は、Ｃｕ−Ｋα線の線源及び回折角（２θ）が５〜８０°の範囲でＸ線回折測定したときに、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのメーンピークが、回折角（２θ）１０〜１３°の範囲に観察されることが好ましい。この範囲で検出されるピークは、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのうち、結晶方位が（０，１，０）であり、ｎが５〜７であるものに由来する。
【００１６】
前記のストロンチウム吸着剤は、回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲に前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのメーンピークが検出される場合、本発明のストロンチウム吸着剤は、これに加えて、２７°〜２９°及び／又は３４°〜３５°の範囲に更に前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのピークが検出されることが好ましい。
【００１７】
本発明のストロンチウム吸着剤は、更に、一般式；Ａ14Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ1はＮａ、Ｋ及びＣｓから選ばれる１種又は２種の金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（１）を含有することが、いっそうストロンチウム吸着性能を向上させる観点から好ましい。チタン酸塩（１）は、Ｃｓを含むことが好ましい。従って、Ａ1は、Ｃｓ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示すことが好ましい。チタン酸塩（１）がＣｓを含む場合、Ｃｓ4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ及び（ＮａbＫ(1-b)）4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、ｂは０以上１以下である）の組み合わせであってもよく、（ＣｓcＮａdＫ(1-c-d)）4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、ｃは０超１未満であり、ｄは０以上１未満であり、ｃ＋ｄは１以下である）であってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００１８】
本発明のストロンチウム吸着剤において、更にチタン酸塩（１）を含有させたものはＸ線源にＣｕ−Ｋαを用いて回折角（２θ）が５〜８０°の範囲でＸ線回折測定すると、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのピークが１以上観察されると共に前記チタン酸塩（１）のピークが１以上観察されるセシウム含有結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（１）を含有したものが好ましい。
【００１９】
本発明のストロンチウム吸着剤において、更にチタン酸塩（１）を含有させたものは、前記の線源及び回折角の範囲でＸ線回折測定したときに前記チタン酸塩（１）のメーンピークが回折角（２θ）＝８〜１０°に観察されることが好ましい。８〜１０°に検出されるピークは、前記チタン酸塩（１）のうち、結晶方位が（０１０）であり、チタン酸塩（１）の式におけるｍが５〜７であるものに由来する。
【００２０】
回折角（２θ）＝８〜１０°の範囲に前記チタン酸塩（１）のメーンピークが検出される場合、これに加えて、２７〜２９°及び／又は４７〜４９°の範囲に更に前記チタン酸塩（１）のピークが検出されることが好ましい。回折角（２θ）＝８〜１０°の範囲に前記チタン酸塩（１）のメーンピークが検出される場合、このピークの高さは、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークの高さに対する比が５％以上２５０％以下であることが好ましく、１０％以上２００％以下であることがより好ましい。
【００２１】
本発明のストロンチウム吸着剤は、組成分析によって得られる前記セシウム含有結晶性シリコチタネートに対する前記チタン酸塩（１）のモル比（前者：後者）が、１：０．２５〜０．６０であることが好ましく、１：０．３０〜０．５８であることがより好ましく、１：０．３５〜０．５５であることが更に好ましい。このモル比は、具体的には、以下の方法で求める。
【００２２】
＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩（１）のモル比の求め方＞
（ａ）吸着剤を、適当な容器（アルミリング等）に入れ、ダイスで挟みこんでからプレス機で１０ＭＰaの圧力をかけてペレット化することにより測定用試料を得る。この試料を蛍光Ｘ線装置（装置名：ＺＳＸ１００ｅ、管球：Ｒｈ（４ｋＷ）、雰囲気：真空、分析窓：Ｂｅ（３０μｍ）、測定モード：ＳＱＸ分析（ＥＺスキャン）、測定径：３０ｍｍφ、（株）リガク製）で全元素測定する。吸着剤中のＳｉＯ2及びＴｉＯ2の含有量（質量％）を、半定量分析法であるＳＱＸ法で計算することで算出する。
（ｂ）求めたＳｉＯ2及びＴｉＯ2の含有量（質量％）をそれぞれの分子量で割り、吸着剤１００ｇ中のＳｉＯ2及びＴｉＯ2のモル数を得る。
（ｃ）前記で求めた吸着剤中のＳｉＯ2のモル数の３分の１を吸着剤中の前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのモル数と仮定する。また、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート１モル中のＴｉ原子のモル数が４であることから、下記式（１）により吸着剤中の前記チタン酸塩（１）のモル数を求める。
【数１】
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（ｄ）得られたセシウム含有結晶性シリコチタネートのモル数及びチタン酸塩（１）のモル数から上記の比を得る。
【００２３】
続いて、本発明のストロンチウム吸着剤について更に詳述する。
本発明のストロンチウム吸着剤においては、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートを含有している。
【００２４】
前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのＸ線回折のピーク位置は、後述する一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム非含有の結晶性シリコチタネートと共通するため、ストロンチウム吸着剤において、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートを含有していることの確認は、Ｘ線回折と蛍光Ｘ線における元素分析とを併用して行うことが好ましい。すなわち、ストロンチウム吸着剤において、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートを含有していることの確認は、ストロンチウム吸着剤をＸ線回折測定をしたときに、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート又はセシウム非含有の前記結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークが観察されることを前提として、前記の＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩のモル比の求め方＞において記載した蛍光Ｘ線装置による半定量分析によりセシウムが検出されるか否かを確認することにより行うことができる。
また、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートは、基本的には結晶性シリコチタネート中のアルカリ金属とのイオン交換により、得られるものであるがセシウム含有結晶性シリコチタネートは、イオン交換する前の結晶性シリコチタネートに比べて、結晶性が低くなり、また、セシウム含有結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（１）の混合物については、回折角（２θ）＝２２〜２３°の回折ピークが発達するというＸ線的特徴も有している。回折角（２θ）＝２２〜２３°の回折ピークが観察される場合、このピークの高さは、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークの高さに対する比が１％以上２００％以下であることが好ましく、５％以上１５０％以下であることがより好ましい。
【００２５】
本発明のストロンチウム吸着剤において、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）に含まれるセシウム含有量は、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量１００モルに対し、０．０５モル以上であることが、ストロンチウム吸着剤におけるセシウム吸着性能を十分抑制する観点から好ましい。また前記の合計量１００モルに対してセシウム含有量が２５モル以下であることが、セシウムの含有によるストロンチウム吸着性能を低下することを確実に防止する観点や吸着剤からのセシウムの放出を防止する観点から好ましい。この観点から、前記合計量１００モルに対してセシウム含有量は０．０５モル以上２５モル以下であることがより好ましく、１モル以上１８モル以下であることが更に好ましい。セシウム量は、前記の＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩（１）のモル比の求め方＞において記載した蛍光Ｘ線装置による半定量分析により測定し、これを前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）に含まれるセシウム量とする。なお、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量とは、本発明のストロンチウム吸着剤が前記チタン酸塩（１）を含有しない場合は、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートのモル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量を意味する。また前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）に含まれるセシウム量とは、本発明のストロンチウム吸着剤が前記チタン酸塩（１）を含有しない場合は、前記セシウム含有結晶性シリコチタネートに含まれるセシウムの量を意味する。
【００２６】
前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量のモル数は次式により求める。
アルカリ金属の合計量のモル数＝（セシウム含有結晶性シリコチタネートのモル数＋チタン酸塩（１）のモル数）×４
なおセシウム含有結晶性シリコチタネートのモル数及びチタン酸塩（１）のモル数は、上記＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩のモル比の求め方＞に記載の方法により求めることができる。
【００２７】
本発明のストロンチウム吸着剤は、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート、好ましくは更に前記チタン酸塩（１）を含有することにより、前記結晶性シリコチタネートが有していたストロンチウム及びセシウムの吸着性能のうちストロンチウム吸着性能を維持しながらセシウムの吸着性能を低減できるため、ストロンチウム及びセシウムのうち、ストロンチウムを選択的に効率よく吸着することができる。セシウムを含有させることでストロンチウムを選択的に吸着できるようになる理由は不明である。但し、結晶性シリコチタネートでは、ストロンチウムとセシウムの吸着メカニズムが異なることが推定される。この違いが本発明の吸着剤の吸着性能と関係している可能性がある。
【００２８】
本発明のストロンチウム吸着剤は、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）以外に各種バインダ等の他の成分を含んでいても良いが、吸着性能を高めることができる観点から、他の成分の含有量は低いことが好ましい。ストロンチウム吸着剤中、前記セシウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（１）以外の成分の含有量の合計量は１０質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。
【００２９】
続いて、本発明のセシウム吸着剤について更に詳述する。
本発明のセシウム吸着剤においては、一般式；Ｍ24Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ2はＳｒと、Ｎａ及び／又はＫを示し、ｎ2は０〜８の数を示す。）で表されるストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有している。Ｍ2は、Ｓｒと、Ｎａ及びＫから選ばれる少なくとも1種の金属との組み合わせを示す。ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートはＳｒ2Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ、及び（ＮａxＫ(1-x)）4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、ｘは０以上１以下である）の組み合わせであってもよく、（Ｓｒ(1-p-q)/2ＮａpＫq）4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、ｐは０以上１未満であり、ｑは０以上１未満であり、ｐ＋ｑは１未満である）であってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００３０】
前記のセシウム吸着剤は、Ｃｕ−Ｋα線の線源及び回折角（２θ）が５〜８０°の範囲でＸ線回折測定したときに、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのメーンピークが、回折角（２θ）１０〜１３°の範囲に観察されることが好ましい。この範囲で検出されるピークは、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのうち、結晶方位が（０，１，０）であり、ｎが５〜７であるものに由来する。
【００３１】
前記のセシウム吸着剤は、回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲に前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのメーンピークが検出される場合、本発明のセシウム吸着剤は、これに加えて、２７°〜２９°及び／又は３４°〜３５°の範囲に更に前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのピークが検出されることが好ましい。
【００３２】
本発明のセシウム吸着剤は、更に、一般式；Ａ24Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ2はＮａ、Ｋ及びＳｒから選ばれる１種又は２種の金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（２）を含有することが、いっそうセシウム吸着性能を向上させる観点から好ましい。チタン酸塩（２）は、Ｓｒを含むことが好ましい。従って、Ａ2は、Ｓｒ並びに、Ｎａ及び／又はＫを示すことが好ましい。チタン酸塩（２）がＳｒを含む場合、Ｓｒ2Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ及び（ＮａeＫ(1-e)）4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、eは０以上１以下である）の組み合わせであってもよく、（Ｓｒ(1-g-f)/2ＮａfＫg）4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、ｇは０以上１未満であり、ｆは０以上１未満であり、ｇ＋ｆは１未満である）であってもよく、これらの混合物であってもよい。
【００３３】
本発明のセシウム吸着剤において、更にチタン酸塩（２）を含有させたものはＸ線源にＣｕ−Ｋαを用いて回折角（２θ）が５〜８０°の範囲でＸ線回折測定すると、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのピークが１以上観察されると共に前記チタン酸塩（２）のピークが１以上観察されるストロンチウム含有結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（２）を含有したものが好ましい。
【００３４】
本発明のセシウム吸着剤において、更にチタン酸塩（２）を含有させたものは、前記の線源及び回折角の範囲でＸ線回折測定したときに前記チタン酸塩（２）のメーンピークが回折角（２θ）＝８〜１０°に観察されることが好ましい。８〜１０°に検出されるピークは、前記チタン酸塩（２）のうち、結晶方位が（０１０）であり、チタン酸塩（２）の式におけるｍが５〜７であるものに由来する。回折角（２θ）＝８〜１０°の範囲に前記チタン酸塩（２）のメーンピークが検出される場合、このピークの高さは、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークの高さに対して１％以上１５０％以下であることが好ましく、３０％以上１００％以下であることがより好ましい。
【００３５】
回折角（２θ）＝８〜１０°の範囲に前記チタン酸塩（２）のメーンピークが検出される場合、これに加えて、２７〜２９°及び／又は４７〜４９°の範囲に更に前記チタン酸塩（２）のピークが検出されることが好ましい。
【００３６】
また、本発明のセシウム吸着剤において、更にチタン酸塩（２）を含有させたものは、通常、吸着剤を前記線源及び前記走査範囲のＸ線回折測定に供したときに特徴的なパターンを有する。具体的には、吸着剤は、２θ＝２５〜２６°の範囲にＸ線回折ピークが観察されることが好ましい。回折角（２θ）＝２５〜２６°の回折ピークが観察される場合、このピークの高さは、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークの高さに対して５％以上１００％以下であることが好ましく、１０％以上８０％以下であることがより好ましい。
【００３７】
本発明のセシウム吸着剤は、組成分析によって得られる前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートに対する前記チタン酸塩（２）のモル比（前者：後者）が、１：０．２５〜０．６０であることが好ましく、１：０．３０〜０．５８であることがより好ましく、１：０．３５〜０．５５であることが更に好ましい。このモル比は、具体的には、前述した＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩（１）のモル比の求め方＞と同様にして求めることができる。
【００３８】
前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートのＸ線回折のピーク位置は、後述する一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表されるセシウム非含有の結晶性シリコチタネートと共通するため、セシウム吸着剤において、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有していることの確認は、Ｘ線回折と蛍光Ｘ線における元素分析とを併用して行うことが好ましい。すなわち、セシウム吸着剤において、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートを含有していることの確認は、セシウム吸着剤がＸ線回折測定において、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート又はストロンチウム非含有の前記結晶性シリコチタネートに由来する回折角（２θ）＝１０〜１３°の範囲におけるメーンピークが観察されることを前提として、前記の＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩のモル比の求め方＞において記載した蛍光Ｘ線装置による半定量分析によりストロンチウムが検出されるか否かを確認することにより行うことができる。
また、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートは、基本的にはＭ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネート中のアルカリ金属とＳｒイオンとのイオン交換により、得られるものであるがストロンチウム含有結晶性シリコチタネートは、イオン交換する前の結晶性シリコチタネートとその結晶性についてほとんど変わらない、また、ストロンチウム含有結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（２）の混合物については、回折角（２θ）＝２５〜２６°に少し発達した回折ピークが出現するというＸ線的特徴も有している。
【００３９】
本発明のセシウム吸着剤において、セシウム吸着剤中の前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量のモル数１００モルに対し、ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）に含まれるストロンチウムのアルカリ金属換算の含有量が０．０５モル以上であることが、セシウム吸着剤におけるストロンチウム吸着性能を十分抑制する観点から好ましい。また前記の合計量１００モルに対して前記のストロンチウムのアルカリ金属換算の含有量が２５モル以下であることが、ストロンチウムの含有によるセシウム吸着性能を低下することを確実に防止する観点や吸着剤からのストロンチウムの溶出を防止する観点から好ましい。この観点から、前記の合計量１００モルに対して前記のストロンチウムのアルカリ金属換算含有量は０．０５モル以上２５モル以下であることがより好ましく、１モル以上１８モル以下であることが更に好ましい。なお、前記結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量の求め方は、上述したセシウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量のモル数の求め方と同様である。またストロンチウムのアルカリ金属換算含有量は、ストロンチウムのモル数を２倍することにより算出される。ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）に含まれるストロンチウム含有量は、前記の＜セシウム含有結晶性シリコチタネート：チタン酸塩（１）のモル比の求め方＞において記載した蛍光Ｘ線装置による半定量分析により測定することができる。
【００４０】
本発明のセシウム吸着剤は、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（２）以外に各種バインダ等の他の成分を含んでいても良いが、吸着性能を高めることができる観点から、他の成分の含有量は低いことが好ましい。セシウム吸着剤中、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート、前記チタン酸塩（２）以外の成分の含有量の合計量は１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００４１】
本発明のセシウム吸着剤は、前記ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート、好ましくは更に前記チタン酸塩（２）を含有することにより、結晶性シリコチタネートが有していたストロンチウム及びセシウムの吸着性能のうちセシウム吸着性能を維持しながらストロンチウムの吸着性能のみを低減できるため、ストロンチウム及びセシウムのうち、セシウムを選択的に効率よく吸着することができる。
【００４２】
セシウム吸着剤であっても、ストロンチウム吸着剤であっても、本発明の吸着剤の形態としては、粉末状、顆粒状、顆粒以外の成型体（球状、円柱状）等を挙げることができ、粉末状又は顆粒状であることが好ましい。
【００４３】
本発明の吸着剤が粒状体である場合、２００μｍ以上１０００μｍ以下の粒度を有することが好ましい。この粒度の粒状体からなる本発明の吸着剤には、２００μｍよりも細かい粒子が存在しないか或いは存在しても極微量であるため、本発明の吸着剤を吸着塔に充填して通水した場合に、粒子が吸着塔内で詰まる問題を防止することができる。また、粒径が１０００μｍ以下である場合、吸着剤の吸着性能を向上しやすい。
【００４４】
具体的には、本発明の吸着剤が粒状体である場合、ＪＩＳ  Ｚ８８０１規格による目開きが２１２μｍの篩と、前記の目開きが１ｍｍの篩とを用いたときに、本発明の吸着剤の９８質量％以上、特に９９質量％以上が目開き１ｍｍの篩を通り且つ９８質量％以上、特に９９質量％以上が目開き２１２μｍの篩を通らないことが好ましい。特に、本発明の吸着剤は、３００μｍ以上６００μｍ以下の粒度を有する粒状体からなることが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｚ８８０１規格による目開きが３００μｍの篩と、目開きが６００μｍの篩とを用いたときに、本発明の吸着剤の９８質量％以上、特に９９質量％以上が前記の６００μｍの篩を通り且つ９８質量％以上、特に９９質量％以上が前記の３００μｍの篩を通らないことが好ましい。
【００４５】
続いて、本発明のストロンチウム吸着剤の好適な製造方法について説明する。
【００４６】
本製造方法では、一般式；Ｍ'4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎ1Ｈ2Ｏ（式中、Ｍ'はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎ1は０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネート（以下、単に「結晶性シリコチタネート」又は「前記結晶性シリコチタネート」と呼ぶことがある）、又は該結晶性シリコチタネート及びＡ’4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏ（式中、Ａ’はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｍは０〜１０の数を示す。）で表されるチタン酸塩（３）の混合物と、セシウム塩の水溶液とを混合して、該水溶液中のセシウムイオンを吸着させる。以下、「結晶性シリコチタネート」、又は「結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（３）の混合物」を単に「結晶性シリコチタネートを含む原料」と呼ぶことがある。
【００４７】
本製造方法にて結晶性シリコチタネートを含む原料として前記結晶性シリコチタネートのみを用いる場合には、線源としてＣｕ−Ｋα線を用い５〜８０°の範囲で該原料を測定したときに、前記結晶性シリコチタネートのピークのうち最も強度の高いピーク（以下メーンピークともいう。）が回折角（２θ）１０〜１３°の範囲に観察されることが好ましく、これに加えて、２７°〜２９°及び／又は３４°〜３５°の範囲にも前記結晶性シリコチタネートのピークが検出されることがより好ましい。
結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）を含む原料を得る場合、チタン酸塩（３）のメーンピークは回折角（２θ）＝８〜１０°に観察されることが好ましく、これに加えて、２７〜２９°及び／又は４７〜４９°の範囲に更に前記チタン酸塩（３）のピークが検出されることがより好ましい。結晶性シリコチタネートのメーンピーク高さに対する、前記チタン酸塩（３）のメーンピークの高さの比が５％以上７０％以下であることが好ましく、５％以上６０％以下であることがより好ましく、５％以上５０％以下であることが更に好ましい。
【００４８】
本明細書中に記載のピーク高さの比は、ベースライン補正したＸ線回折ピークパターンに基づいて行う。ベースライン補正はsonneveld-visser法により行う。前記の回折ピークパターンからピーク高さを求める際には、次のようにする。まず、一つのピークが有する２つの底点を結んで直線を得る。そして当該ピークの頂点から垂線を引いて該直線と交わらせ、得られた交点と該ピークの頂点との距離をピーク高さとする。
【００４９】
また前記結晶性シリコチタネートを含む原料が前記チタン酸塩（３）を含有する場合、その好ましいモル比は、本発明のストロンチウム吸着剤中における前記セシウム含有結晶性シリコチタネートと前記チタン酸塩（１）の好ましいモル比として上記で挙げたモル比率と同様のモル比を挙げることができる。
【００５０】
前記結晶性シリコチタネートを含む原料における結晶性シリコチタネート以外の成分の量（但し、前記チタン酸塩（３）を除く）は１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以下であることがより一層好ましい。
【００５１】
本発明で用いる結晶性シリコチタネートを含む原料における結晶性シリコチタネートとしては、市販品を用いてもよいが、例えば、下記の製造方法により製造したものであってもよい。まずその製造方法について詳細に説明する。
【００５２】
本製造方法は、ケイ酸源と、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物と、四塩化チタンと、水とを混合し混合ゲルを製造する第一工程と、第一工程により得られた混合ゲルを水熱反応させる第二工程とを有し、
第一工程において、混合ゲルに含まれるＴｉとＳｉとのモル比がＴｉ／Ｓｉ＝０．５以上３．０以下となるように、ケイ酸源及び四塩化チタンとを添加する。この製造方法によれば、チタン化合物として結晶性シリコチタネートのみを含有する原料、並びに結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の両方を含有する原料のいずれも製造することができる。
【００５３】
第一工程において用いられるケイ酸源としては、例えば、ケイ酸ソーダが挙げられる。また、ケイ酸アルカリ（すなわちケイ酸のアルカリ金属塩）をカチオン交換することにより得られる活性ケイ酸も挙げられる。
【００５４】
活性ケイ酸は、ケイ酸アルカリ水溶液を例えばカチオン交換樹脂に接触させてカチオン交換して得られるものである。ケイ酸アルカリ水溶液の原料としては、通常水ガラス（水ガラス１号〜４号等）と呼ばれるケイ酸ナトリウム水溶液が好適に用いられる。このものは比較的安価であり、容易に手に入れることができる。また、Ｎａイオンを嫌う半導体用途では、ケイ酸カリウム水溶液が原料としてふさわしい。固体状のメタケイ酸アルカリを水に溶かしてケイ酸アルカリ水溶液を調製する方法もある。メタケイ酸アルカリは晶析工程を経て製造されるので、不純物の少ないものがある。ケイ酸アルカリ水溶液は、必要に応じて水で希釈して使用する。
【００５５】
活性ケイ酸を調製するときに使用するカチオン交換樹脂は、公知のものを適宜選択して使用することができ、特に制限されない。ケイ酸アルカリ水溶液とカチオン交換樹脂との接触工程では、例えばケイ酸アルカリ水溶液をシリカが濃度３質量％以上１０質量％以下となるように水に希釈し、次いで、希釈したケイ酸アルカリ水溶液をＨ型強酸性又は弱酸性カチオン交換樹脂に接触させて脱アルカリする。更に必要に応じてＯＨ型強塩基性アニオン交換樹脂に接触させて脱アニオンすることができる。この工程によって、活性ケイ酸水溶液が調製される。ケイ酸アルカリ水溶液とカチオン交換樹脂との接触条件の詳細については、従来、様々な提案が既にあり、それら公知のいかなる接触条件も採用することができる。
【００５６】
第一工程において用いられるナトリウム化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムが挙げられる。これらのナトリウム化合物のうち、炭酸ナトリウムを用いると炭酸ガスが発生するため、そのようなガスの発生がない水酸化ナトリウムを用いることが、中和反応を円滑に進める観点から好ましい。第一工程において用いられるカリウム化合物としては、水酸化カリウムや炭酸カリウムが挙げられ、ナトリウム化合物と同様の理由から水酸化カリウムが好ましい。
【００５７】
第一工程においてナトリウム化合物及びカリウム化合物を用いる場合は、ナトリウム化合物とカリウム化合物との合計モル数に対し、カリウム化合物のモル数の割合０％超５０％以下であることが好ましく、５％以上３０％以下であることがより好ましい。
【００５８】
本製造方法では、Ｔｉ／Ｓｉ比（モル比）が０．５以上３．０以下となるような量でケイ酸源及び四塩化チタンを添加する。チタン化合物として結晶性シリコチタネートのみを含む原料を得る場合、混合ゲル中のＴｉ／Ｓｉ比は１．２以上１．５以下であることが好ましい。結晶性シリコチタネートとチタン酸塩とを含む原料を得る場合は、混合ゲル中のＴｉ／Ｓｉ比は１．８以上２．２以下であることが好ましい。
【００５９】
また、混合ゲルに占めるＳｉＯ2換算のケイ酸源濃度とＴｉＯ2換算の四塩化チタン濃度の総量が２．０質量％以上４０質量％以下であり、かつ混合ゲルに占めるＡ2ＯとＳｉＯ2のモル比がＭ’2Ｏ／ＳｉＯ2＝０．５以上３．０以下となるようにケイ酸源及び四塩化チタンを添加することが望ましい。ここでＭ’はＮａ及びＫを示す。前記範囲内にケイ酸源及び四塩化チタンの添加量を調整することで、目的とする結晶性シリコチタネートの収率を満足すべき程度に高くすることができる。
【００６０】
なおチタン化合物として結晶性シリコチタネートのみを含む原料を得る場合は、Ｍ’2Ｏ／ＳｉＯ2のモル比＝０．５以上２．５以下となるようにケイ酸源及び四塩化チタンを添加することが好ましく、結晶性シリコチタネートとチタン酸塩とを含む原料を得る場合は、混合ゲル中のＭ’2Ｏ／ＳｉＯ2のモル比＝１．０以上１．８以下となるようにケイ酸源及び四塩化チタンを添加することが好ましい。
【００６１】
第一工程において用いられる四塩化チタンは、工業的に入手可能なものであれば、特に制限なく用いることができる。
【００６２】
第一工程において、ケイ酸源、ナトリウム化合物、カリウム化合物、及び四塩化チタンは、それぞれ水溶液の形態で反応系に添加することができる。場合によっては固体の形態で添加することもできる。更に第一工程では、得られた混合ゲルに対して、必要があれば純水を用いて該混合ゲルの濃度を調整することができる。
【００６３】
第一工程において、ケイ酸源、ナトリウム化合物、カリウム化合物、及び四塩化チタンは、種々の添加順序で添加することができる。例えば（１）ケイ酸源、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物、並びに水を混合したものに、四塩化チタンを添加することにより混合ゲルを得ることができる（この添加順序のことを、以下、単に「（１）の実施」ということもある。）。この（１）の実施は、四塩化チタンから塩素の発生をおさえる点で好ましい。
【００６４】
第一工程における別の添加順序として、（２）ケイ酸アルカリをカチオン交換することによって得られる活性ケイ酸（以下、単に「活性ケイ酸」ということもある。）水溶液と四塩化チタンと水とを混合したものに、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物を添加する、という態様を採用することもできる。この添加順序を採用しても、（１）の実施と同様に混合ゲルを得ることができる（この添加順序のことを、以下、単に「（２）の実施」ということもある。）。四塩化チタンはその水溶液の形態又は固体の形態で添加することができる。同様に、ナトリウム化合物及びカリウム化合物も、その水溶液の形態又は固体の形態で添加することができる。
【００６５】
（１）及び（２）の実施において、ナトリウム化合物及びカリウム化合物は、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度がＮａ2Ｏ換算で０．５質量％以上１５質量％以下、特に０．７質量％以上１３質量％以下となるように添加されることが好ましい。混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算質量及び混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算の濃度（以下「ナトリウム及びカリウムの合計濃度（第一工程でカリウム化合物を用いない場合、ナトリウム濃度）」と言う）は、以下の式で計算される。
混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算質量（ｇ）＝ケイ酸ソーダ由来のナトリウムイオンのモル数＋水酸化ナトリウム等のナトリウム化合物由来のナトリウムイオンのモル数＋水酸化カリウム等のカリウム化合物由来のカリウムイオンのモル数−四塩化チタン由来の塩化物イオンのモル数）×０．５×Ｎａ2Ｏ分子量
混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算の濃度（質量％）＝
混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算質量／(混合ゲル中の水分量＋混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のＮａ2Ｏ換算質量)×１００
【００６６】
ケイ酸源の選択と混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度の調整を組み合わせることにより、Ｔｉ：Ｓｉのモル比が４：３の結晶性シリコチタネート以外の結晶性シリコチタネートの生成を抑制することができる。ケイ酸源としてケイ酸ソーダ又はケイ酸カリを用いた場合、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をＮａ2Ｏ換算で２．０質量％以上とすることで、Ｔｉ：Ｓｉのモル比が５：１２の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となり、一方、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をＮａ2Ｏ換算で６．０質量％以下とすることで、Ｔｉ：Ｓｉのモル比が１：１の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となる。また、ケイ酸源としてケイ酸アルカリをカチオン交換することにより得られる活性ケイ酸を用いた場合、Ｎａ2Ｏ換算で１．０質量％以上とすることで、Ｔｉ：Ｓｉのモル比が５：１２の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となり、一方、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をＮａ2Ｏ換算で６．０質量％以下とすることで、Ｔｉ：Ｓｉのモル比が１：１の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となる。
【００６７】
なお、ケイ酸源としてケイ酸ナトリウムを用いた場合は、ケイ酸ナトリウム中のナトリウム成分は、同時に混合ゲル中のナトリウム源となる。したがって、ここで言う「混合ゲル中におけるナトリウムのＮａ2Ｏ換算質量（ｇ）」とは、混合ゲル中のすべてのナトリウム成分の和として計数される。
【００６８】
（１）及び（２）の実施において、四塩化チタンの添加は、均一なゲルを得るため一定の時間をかけて、四塩化チタン水溶液として段階的又は連続的に行うことが望ましい。このため、四塩化チタンの添加にはペリスタポンプ等を好適に用いることができる。
【００６９】
第一工程により得られた混合ゲルは、後述する第二工程である水熱反応を行う前に、０．１時間以上５時間以下の時間にわたり、１０℃以上１００℃以下で熟成を行うことが、均一な生成物を得る点で好ましい。熟成工程は、例えば静置状態で行ってもよく、あるいはラインミキサーなどを用いた撹拌状態で行ってもよい。
【００７０】
本発明においては第一工程において得られた前記混合ゲルを、第二工程である水熱反応に付して結晶性シリコチタネートを得る。水熱反応としては、結晶性シリコチタネートが合成できる条件であれば、いかなる条件であってもよく制限されない。通常、オートクレーブ中で好ましくは１２０℃以上２００℃以下、より好ましくは１４０℃以上１８０℃以下の温度において、好ましくは６時間以上９０時間以下、更に好ましくは１２時間以上８０時間以下の時間にわたって、加圧下に反応させる。反応時間は、合成装置のスケールに応じて選定できる。
【００７１】
前記第二工程で得られた含水状態の結晶性シリコチタネートは乾燥させ、得られた乾燥物を必要により解砕又は粉砕して粉末状（粒状を含む）とすることができる。また、含水状態の結晶性シリコチタネートを複数の開孔が形成された開孔部材から押出成形して棒状成形体を得、得られた該棒状成形体を乾燥させて柱状にしてもよいし、乾燥させた該棒状成形体を球状に成形したり、解砕又は粉砕して粒子状としてもよい。後者の場合つまり乾燥前に押出成形を行う場合、後述する分級方法により回収される結晶性シリコチタネートの収率を高めることができる。ここで、解砕とは、細かい粒子が集まって一塊になっているものをほぐす操作をいい、粉砕とはほぐされた固体粒子に対し，機械的な力を作用させさらに細かくする操作をいう。
【００７２】
開孔部材に形成された孔の形状としては、円形、三角形、多角形、環形等を挙げることができる。開孔の真円換算径は０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましい。ここでいう真円換算径は、孔一つの面積を円面積とした場合の該面積から算出される円の直径である。押出成形後の乾燥温度は例えば例えば５０℃以上２００℃以下とすることができる。また乾燥時間は１時間以上１２０時間以下とすることができる。
【００７３】
乾燥させた棒状成形体は、そのままでも前記結晶性シリコチタネートを含む原料として用いることができるし、軽くほぐして用いてもよい。また乾燥後の棒状成形体は粉砕して用いてもよい。これら各形状の結晶性シリコチタネートは、更に分級してから焼成の原料として用いることが、本発明の吸着剤のストロンチウムの吸着効率を高める等の観点から好ましい。分級は、例えばＪＩＳＺ８８０１−１に規定する公称目開きが１０００μｍ以下、特に８００μｍ以下の第１の篩を用いることが好ましい。また前記の公称目開きが１００μｍ以上、特に３００μｍ以上の第２の篩を用いて行うことも好ましい。更に、これら第１及び第２の篩を用いて行うことが好ましい。
【００７４】
上記の製造方法により、反応条件を適宜選択するだけで、Ｘ線回折的に結晶性シリコチタネートが実質単相の原料を製造できるだけでなく、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）を含有する原料を一気に製造できる。
なお、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）を含む原料は、上記の製造方法により結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩を一度に製造してもよいし、また上記の製造方法のように結晶性シリコチタネートをＸ線回折的に単相のものを製造した後、別途市販又は公知の方法で製造したチタン酸塩（３）を混合処理して結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）を含む原料を得てもよい。
【００７５】
セシウム塩の水溶液におけるセシウム塩は水溶性セシウム塩を用いることが好ましく、例えば、塩化セシウム、硫酸セシウム、硝酸セシウム、酢酸セシウム、フッ化セシウム、臭化セシウム、ヨウ化セシウム、炭酸セシウム、水酸化セシウム等を好適に用いることができる。セシウム塩の水溶液の２５℃におけるｐＨは４以上１３以下が好ましく、８以上１２以下がより好ましい。
【００７６】
セシウム塩の水溶液におけるセシウムの含有量は、０．０１質量％以上であることが、セシウムの吸着性能を効率よく低減させる観点から好ましい。またセシウム塩の水溶液におけるセシウムの含有量は、２５質量％以下であることが、本発明の効果の高い吸着剤を安定的に得る観点から好ましい。この観点から、セシウム塩の水溶液におけるセシウムの含有量は、０．０１質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。なお、このセシウムの含有量は、セシウム塩ではなく、セシウム単体の含有量を指す。
【００７７】
前記結晶性シリコチタネートを含む原料と、セシウム塩の水溶液とを混合する。この混合は、セシウム塩の水溶液中に前記混合物を分散することにより行うことができる。セシウム塩の水溶液と前記結晶性シリコチタネートを含む原料との混合比率は、前記結晶性シリコチタネートを含む原料中におけるＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のセシウムのモル数が０．１モル以上であることが、セシウムの吸着性能を十分に低減させた吸着剤を得る観点から好ましい。また混合物の含有量は混合物中のＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のセシウムのモル数が１００モル以下であることが、ストロンチウムの吸着性能を十分に高い吸着剤を得る観点から好ましい。この観点から前記結晶性シリコチタネートを含む原料のＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のセシウムのモル数は０．１モル以上１００モル以下であることが好ましく、１モル以上２０モル以下であることがより好ましい。
【００７８】
分散時における撹拌は行っても良く行わなくても良い。好ましくは、セシウム塩の水溶液中において、前記結晶性シリコチタネートを含む原料を分散させた状態を一定時間を維持することにより、混合物に水溶液中のセシウムを吸着させる。これは、単に、前記結晶性シリコチタネートを含む原料を分散させた状態で一定時間静置しておけばよいが、連続的に或いは不連続的に撹拌を行いながら混合物に水溶液中のセシウムを吸着させてもよい。前記結晶性シリコチタネートを含む原料にセシウムを吸着させる時間は、０．５時間以上２４時間以下であることが好ましく、１時間以上２４時間以下であることがより好ましい。
【００７９】
また前記結晶性シリコチタネートを含む原料にセシウムを吸着させる温度としては、例えば０℃以上１００℃以下で行うことが、好ましく、５℃以上５０℃以下で行うことがより好ましい。
前記の吸着処理後、混合物はそのまま吸着剤として使用してもよいし、適宜洗浄や乾燥、成形、分級、解砕等の各種の処理を行った後に吸着剤として使用してもよい。
【００８０】
以上の製造方法で得られる吸着剤は、未成形体又は成形体である吸着剤として各種の用途に用いることができる。なお、本発明のストロンチウム吸着剤を成形体とする場合、粉末状等の未成形体の結晶性シリコチタネートを含む原料とセシウム塩の水溶液とを混合し、結晶性シリコチタネートを含む原料にセシウムを吸着させた後に成形してもよく、顆粒等の成形体である結晶性シリコチタネートを含む原料とセシウム塩の水溶液とを混合し、成型体である結晶性シリコチタネートを含む原料にセシウムを吸着させてもよい。
【００８１】
続いて、本発明のセシウム吸着剤の好適な製造方法について説明する。
本製造方法において用いる結晶性シリコチタネートを含む原料としては、上記で説明したストロンチウム吸着剤の好適な製造方法において用いる前記結晶性シリコチタネートを含む原料と同様のものを用いることができる。
ストロンチウム塩の水溶液におけるストロンチウム塩は水溶性ストロンチウム塩を用いることが好ましく、例えば、塩化ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、臭化ストロンチウム、ヨウ化ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム等を好適に用いることができる。ストロンチウム塩の水溶液の２５℃におけるｐＨは１以上１２以下が好ましく、２以上６以下がより好ましい。
【００８２】
ストロンチウム塩の水溶液におけるストロンチウムの含有量は、０．０１質量％以上であることが、ストロンチウムの吸着性能を効率よく低減させる観点から好ましい。またストロンチウム塩の水溶液におけるストロンチウムの含有量は、２５質量％以下であることが、本発明の効果の高い吸着剤を安定的に得る観点から好ましい。この観点から、ストロンチウム塩の水溶液におけるストロンチウムの含有量は、０．０１質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。なお、このストロンチウムの含有量は、ストロンチウム塩ではなく、ストロンチウム単体の含有量を指す。
【００８３】
前記結晶性シリコチタネートを含む原料とストロンチウム塩の水溶液とを混合する。混合は、ストロンチウム塩の水溶液中に前記原料を分散することにより行うことができる。ストロンチウム塩の水溶液と前記結晶性シリコチタネートを含む原料との混合比率は、前記結晶性シリコチタネートを含む原料中におけるＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のストロンチウムのアルカリ金属換算のモル数が０．１モル以上であることが、ストロンチウムの吸着性能を十分に低減させた吸着剤を得る観点から好ましい。また原料の含有量は混合物中のＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のストロンチウムのモル数が１００モル以下であることが、セシウムの吸着性能の十分に高い吸着剤を得る観点から好ましい。この観点から前記結晶性シリコチタネートを含む原料のＮａ及びＫの合計モル数１００モルに対し、水溶液中のストロンチウムのモル数は０．１モル以上１００モル以下であることが好ましく、１モル以上２０モル以下であることがより好ましい。
【００８４】
その他、前記結晶性シリコチタネートを含む原料とストロンチウム塩の水溶液との混合方法は、ストロンチウム吸着剤の製造方法の説明について上記で述べた前記結晶性シリコチタネートを含む原料とセシウム塩の水溶液との混合方法の条件を適宜採用することができる。また、前記結晶性シリコチタネートを含む原料にストロンチウムを吸着させる時間及び当該原料にストロンチウムを吸着させる温度についても、上記ストロンチウム吸着剤の製造方法の説明について述べた、当該結晶性シリコチタネートを含む原料にセシウムを吸着させる時間及び温度についての条件を適宜採用することができる。
【００８５】
上述したストロンチウム吸着剤の製造方法及びセシウム吸着剤の製造方法によって得られる顆粒状の吸着剤は、放射性物質吸着剤を充填してなる吸着容器及び吸着塔を有する水処理システムの吸着剤として好適に使用することが出来る。
【００８６】
また、本発明のストロンチウム吸着剤及びセシウム吸着剤は、これを例えば不織布などの各種の吸着シートやマットに使用する場合、そのまま粉末状体として材料を加工する際に添加することにより用いられる。不織布に吸着剤を固定する具体的な方法としては、粉末状の吸着剤を、エマルジョン化した樹脂バインダとともに、水に分散させ、これに、不織布を含浸添着させたのち乾燥する方法が挙げられる。この樹脂バインダとしては、例えば、ラテックスバインダ、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、アクリレートの共重合体、メタクリレートの共重合体、スチレンブタジエン共重合体、スチレンアクリル共重合体、エチレンビニルアセテート共重合体、ニトリルゴム、アクリルニトリルブタジエン共重合体、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。不織布としては例えばポリエステル及び／又はポリオレフィン繊維で構成されるものが用いられる。不織布に固定する前に必要に応じ、吸着剤の粒度を上記の平均粒子径２μｍ以上１０μｍ以下の範囲に調整することが好ましい。
このように吸着剤を塗布した不織布を、例えば吸着剤を塗布した面を内側にして巻回した形態とすることで、水処理に好適に用いることができる。
【実施例】
【００８７】
以下に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。特に断らない限り「％」は「質量％」を表す。実施例及び比較例で使用した評価装置及び使用材料は以下のとおりである。
【００８８】
＜評価装置＞
Ｘ線回折：Ｂｒｕｋｅｒ社  Ｄ８  ＡｄｖａｎｃｅＳを用いた。線源としてＣｕ−Ｋαを用いた。測定条件は、管電圧４０ｋＶ、管電流４０ｍＡ、走査速度０．１°／ｓｅｃとした。
ＩＣＰ−ＡＥＳ：Ｖａｒｉａｎ社７２０−ＥＳを用いた。Ｃｓの測定波長は６９７．３２７ｎｍ、Ｓｒの測定波長は２１６．５９６ｎｍとしてＣｓ及びＳｒの吸着試験を行った。標準試料はＮａＣｌを０．３％含有したＣｓ：１００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ及び１０ｐｐｍの水溶液、並びにＮａＣｌを０．３％含有したＳｒ：１００ｐｐｍ、１０ｐｐｍ及び１ｐｐｍの水溶液を使用した。
【００８９】
＜使用材料＞
・３号ケイ酸ソーダ：日本化学工業株式会社製（ＳｉＯ2：２８．９６％、Ｎａ2Ｏ：９．３７％、Ｈ2Ｏ：６１．６７％、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ＝３．１）。
・苛性ソーダ水溶液：工業用２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ：２５％、Ｈ2Ｏ：７５％）。
・苛性カリ：固体試薬  水酸化カリウム（ＫＯＨ：８５％）。
・四塩化チタン水溶液：株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ社製３６．４８％水溶液
・塩化セシウム：固体試薬ＣｓＣｌ
・塩化ストロンチウム：固体試薬ＳｒＣｌ2
【００９０】
〔製造例１〕
＜結晶性シリコチタネートの合成＞
（１）第一工程
３号ケイ酸ソーダ６０ｇ、苛性ソーダ水溶液２２４．３ｇ、苛性カリ３４．６ｇ及びイオン交換水８２．５ｇを混合し撹拌して混合水溶液を得た。この混合水溶液に、四塩化チタン水溶液２０３．３ｇをペリスタポンプで０．５時間にわたって連続的に添加して混合ゲルを製造した。当該混合ゲルは、四塩化チタン水溶液の添加後、１時間にわたり室温（２５℃）で静置熟成した。混合ゲル中のＴｉ／Ｓｉモル比：１．３３、Ｋ2Ｏ／Ｎ2Ｏモル比：２５／７５、ＳｉＯ2換算濃度ａ：２．８３％、ＴｉＯ2換算濃度ｂ：５．１４％、ａ＋ｂ：７．９７、Ａ2Ｏ／ＳｉＯ2モル比：０．９２６、Ｎａ2Ｏ換算濃度：３．７１％であった。
【００９１】
（２）第二工程
第一工程で得られた混合ゲルをオートクレーブに入れ、１時間かけて１７０℃に昇温したのち、この温度を維持しながら撹拌下に９６時間反応を行った。反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径０．６μｍの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が３００μｍ以上６００μｍ以下の粒状物を得た。得られた粒状物をＸ線回折測定した。その結果を図１に示す。図１に示すＸ線回折測定の結果より、得られた粒状物は一般式；Ｍ’4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏ（式中、Ｍ’はＮａ及びＫから選ばれる１種又は２種のアルカリ金属を示し、ｎは０〜８の数を示す。）で表される結晶性シリコチタネートの単相と判断された。尚、図１以降において「ＧＴＳ」は前記結晶性シリコチタネートを表す。
【００９２】
〔製造例２〕
＜結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）の混合物の合成＞
（１）第一工程
３号ケイ酸ソーダ９０ｇ、苛性ソーダ水溶液６６７．４９ｇ及び純水８４．３８ｇを混合し撹拌して混合水溶液を得た。この混合水溶液に、四塩化チタン水溶液４４３．９０ｇをペリスタポンプで１時間２０分にわたって連続的に添加して混合ゲルを製造した。当該混合ゲルは、四塩化チタン水溶液の添加後、１時間にわたり室温で静置熟成した。
【００９３】
（２）第二工程
第一工程で得られた混合ゲルをオートクレーブに入れ、１時間かけて１７０℃に昇温したのち、この温度を維持しながら撹拌下に２４時間反応を行った。反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを０．６μｍの押し出し径で押し出し成形した後、乾燥し、分級して粒度が３００μｍ以上６００μｍ以下の粒状物を得た。得られた粒状物をＸ線回折構造した。その結果を図２に示す。図２に示すように、得られた粒状物は主相Ｎａ4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・ｎＨ2Ｏであり、Ｎａ4Ｔｉ9Ｏ20・ｍＨ2Ｏが検出され、前記結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩（３）の混合物であることが確認された。また粒状物は２θ＝１０〜１３°の範囲に観察されるＮａ4Ｔｉ4Ｓｉ3Ｏ16・６Ｈ2Ｏに由来するメーンピーク（M.P.）の高さに対して、２θ＝８〜１０°に範囲に観察されるＮａ4Ｔｉ9Ｏ20・５〜７Ｈ2Ｏに由来するM.P.の高さの比が３８．５％であった。
【００９４】
〔実施例１-１〕
５％Ｃｓ（６．３％ＣｓＣｌ）水溶液２００ｇに、製造例１で得た粒状物１００ｇを分散して軽く撹拌後、1昼夜、室温で静置した。その後、白濁しなくなるまでデカンテーションをして微粒子を除去し、結晶性シリコチタネートにセシウムを含有させた吸着剤を得た。得られた吸着剤を上記の方法にてＸ線回折測定した。その結果を図３に示す。図３に示すように、結晶性シリコチタネートにセシウムを含有させたものは、セシウム含有前の結晶性シリコチタネート（図１）に比べて、特に回折角（２θ）１０〜１３°の範囲に観察されるメーンピークの強度が低くなっており、結晶性が低くなっていた。尚、図３において「Ｃｓ−ＧＴＳ」はセシウム含有結晶性シリコチタネートを表す。
【００９５】
〔実施例１-２〕
５％Ｃｓ（６．３％ＣｓＣｌ）水溶液２００ｇに、製造例２で得た粒状物１００ｇを分散して軽く撹拌後、１昼夜、室温で静置した。その後、白濁しなくなるまでデカンテーションをして微粒子を除去し、結晶性シリコチタネートとチタン酸塩の混合物にセシウムを含有させた吸着剤を得た。得られた吸着剤を上記の方法にてＸ線回折測定した。その結果を図４に示す。図４に示すように、結晶性シリコチタネートとチタン酸塩の混合物にセシウムを含有させたものは、セシウム含有前の結晶性シリコチタネートとチタン酸塩（３）の混合物（図２）に比べて、特に２θ＝１０〜１３°の範囲に観察されるメーンピークの強度が低くなっており、結晶性シリコチタネートの結晶性が低くなっていた。２θ＝１０〜１３°の範囲に観察される上記メーンピークに対する２θ＝８〜１０°に観察されるチタン酸塩（１）のピーク高さの比は１６０％であった。また、２θ＝２２．８１°にセシウム含有結晶性シリコチタネートとセシウム含有チタン酸塩（１）の混合物に特徴的と見られるやや発達したピークが現れた。２θ＝１０〜１３°の範囲に観察される上記メーンピークに対する２θ＝２２．８１°に観察されるピーク高さの比は１０５％であった。尚、図４において「Ｃｓ（ＧＴＳ＋ＳＮＴ）」はセシウム含有結晶性シリコチタネート及びセシウム含有チタン酸塩（１）を表す。
【００９６】
〔実施例２〕
用いたＣｓＣｌ水溶液を、ＣｓＣｌ濃度が５％のものから０．５％のものに変更した以外は、実施例１−２と同様にして、吸着剤を得た。
【００９７】
〔比較例１−１及び比較例１−２〕
製造例１及び製造例２で得た粒状物をそのまま比較例１−１（製造例１）〜１−２（製造例２）の吸着剤とした。
【００９８】
製造例１、製造例２、実施例１−１、１−２及び２で得られた吸着剤について、上記蛍光Ｘ線装置にて、元素分析を行い、吸着剤中の各成分のモル数を測定した。その結果を表１に示す。下記表１に記載するように、製造例１に比べて実施例１−１ではＣｓを新たに含有している一方で、Ｎａ及びＫのモル数が減少している。また、製造例２に比べて実施例１−２ではＣｓを新たに含有している一方で、Ｎａのモル数が減少している。このように、実施例１−１及び実施例１−２の吸着剤では、製造例１及び２で得られた結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩におけるＮａ及び／又はＫの一部がＣｓに置換されていることが判る。また得られたＣｓのモル数をセシウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（１）におけるセシウムのモル数とみなして、上記の方法にて、セシウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（１）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量１００モルに対するセシウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（１）におけるセシウム量を算出した。その結果を表1に示す。
【００９９】
【表１】
2017087172.tif 000004
【０１００】
実施例１―１〜１−２及び実施例２、比較例１−１〜１−２の吸着剤について、以下の＜Ｃｓ及びＳｒの吸着試験＞に供した。
＜Ｃｓ及びＳｒの吸着試験＞
カラムとして内径φ12mmのものを用いた。このカラムに高さが４．５ｃｍ（容積５ｍｌ）となるように、吸着剤試料を充填した。カラムに、下記組成の模擬海水を通液した。通液流量は、16.7(ml/min)、LV=8.9(m/h)、SV=200(1/h)とした。定期的にサンプリングした試験液におけるセシウム濃度とストロンチウム濃度をICP-AESにて測定し、初期濃度Ｃｏに対する通液後濃度Cの比率（Ｃｏ／Ｃ）を求めた。結果を図５及び図６に示す。
模擬海水の組成：NaCl：0.13%、Mg：63ppm、Ca：20ppm、K：19ppm、Cs：120ppm、Sr：30ppm、pH5.5〜6
【０１０１】
図５の結果より、結晶性シリコチタネート或いは結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物にセシウムを含有させた本発明の吸着剤は、セシウムを含有しない、結晶性シリコチタネート（比較例１−１）或いは結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物（比較例１―２）を用いた場合に比べて、セシウムの吸着性能が低下していた。
一方図６の結果より、結晶性シリコチタネート或いは結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物にセシウムを含有させた本発明の吸着剤は、ストロンチウムの吸着性能については、セシウムを含有しない、結晶性シリコチタネート或いは結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物を用いた場合に比べて、ストロンチウムの吸着性能は変わらなかった。
従って、本発明の吸着剤は、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩中にセシウムを含有することにより、セシウム及びストロンチウムのうちストロンチウムを選択的かつ効率良く吸着する吸着剤として好適に用いることができることが判る。
また、吸着試験後のストロンチウム吸着剤を上記の方法でＸ線回折測定して得られたＸＲＤチャートを図７に示す。図７に示すように当該チャートでは２θ＝２５.１２°の位置にＳｒ吸着前のセリウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（１）では観察されなかった回折ピークが観察された。
【０１０２】
〔実施例３〕
１．２５％Ｓｒ（２．２６％ＳｒＣｌ2）水溶液２００ｇに、製造例２で得た粒状物１００ｇを分散して軽く撹拌後、１昼夜室温で放置した。その後、白濁しなくなるまでデカンテーションをして微粒子を除去し、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩にストロンチウムを含有させた吸着剤を得た。この吸着剤を上記の方法でＸ線回折測定して得られたＸＲＤチャートを図８に示す。図８に示すように当該チャートでは２θ＝２５.１５°の位置にストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及びストロンチウム含有チタン酸塩（２）の混合物に特徴的とみられる回折ピークが観察された。図８において、２θ＝１０〜１３°の範囲に観察される上記メーンピークに対する２θ＝８〜１０°に観察されるチタン酸塩（２）のピーク高さの比は７４％であった。また、２θ＝１０〜１３°の範囲に観察される上記メーンピークに対する２θ＝２５.１５°に観察されるピークの高さ比は３６％であった。尚、図８において「Ｓｒ（ＧＴＳ＋ＳＮＴ）」はストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及びストロンチウム含有チタン酸塩（２）を表す。
【０１０３】
また、吸着剤について、蛍光Ｘ線装置にて、元素分析を行い、吸着剤中の各成分のモル数を測定した。その結果を表２に示す。下記表１及び表２に記載するように、製造例２に比べて実施例３ではＳｒを新たに含有している一方で、Ｎａのモル数が減少している。このように、実施例３の吸着剤では、製造例２で得られた結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（３）におけるＮａの一部がＳｒに置換されていることが判る。また得られたＳｒのモル数をストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（２）におけるストロンチウムのモル数とみなして、上記の方法にて、ストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（２）の合計モル数に基づき算出されるアルカリ金属の合計量１００モルに対するストロンチウム含有結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩（２）におけるストロンチウム量を算出した。その結果を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
2017087172.tif 000005
【０１０５】
実施例３及び比較例１―２の吸着剤について、上記の＜Ｃｓ及びＳｒの吸着試験＞に供した。その結果を図９及び図１０に示す。
【０１０６】
図９の結果より、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物にストロンチウムを含有させた本発明の吸着剤は、ストロンチウムを含有しない、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物を用いた場合に比べて、ストロンチウムの吸着性能が低下していた。
一方図１０の結果より、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物にストロンチウムを含有させた本発明の吸着剤は、ストロンチウムの吸着性能については、ストロンチウムを含有しない、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物を用いた場合に比べて、セシウムの吸着性能は変わらなかった。
従って、本発明の吸着剤は、結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物にストロンチウムを含有させることにより、セシウム及びストロンチウムのうちセシウムを選択的に吸着可能であることが判る。
【図１】
2017087172.tif 000006
【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６】
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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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