(57)【要約】【課題】溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供する。【解決手段】ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、  前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム（ＩＶ）がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、
前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム（ＩＶ）がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。
【請求項２】
前記ヨウ化物イオン吸着部位が、塩化銀である、請求項１に記載のヨウ素イオン吸着材。
【請求項３】
前記ヨウ素酸イオン吸着材が、さらに、金属含水酸化物を含む、請求項１又は２に記載のヨウ素イオン吸着材。
【請求項４】
前記金属含水酸化物が、金属元素の原子価が２〜４価、溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上である、請求項３に記載のヨウ素イオン吸着材。
【請求項５】
水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、前記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有する、ヨウ素イオン吸着材の製造方法。
【請求項６】
前記第一工程が、前記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、前記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム（ＩＶ）表面に銀イオンを導入し、次いで、前記銀イオンを不溶化する工程を有する、請求項５に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
【請求項７】
さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有する、請求項５又は６に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
【請求項８】
前記第二工程が、ヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が２〜４価、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上の水溶性金属塩を含浸させ、前記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、前記金属イオンを不溶化する工程である、請求項７に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液中のヨウ素イオンを吸着、除去するためのヨウ素イオン吸着材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力設備、及び核燃料再処理設備から排出される廃液には放射性ヨウ素が含まれており、これを適正に処理する必要がある。
【０００３】
原子力施設から排出される放射性ヨウ素の主な化学種は、ヨウ素、ヨウ化水素、ヨウ素酸等の無機ヨウ素、及びヨウ化メチル等の有機ヨウ素である。これらの中で、ヨウ素、ヨウ化水素、及びヨウ化メチルの除去には、活性炭にヨウ化カリウム（ＫＩ）を添着したＫＩ添着活性炭、ゼオライトに銀（Ａｇ）を添着したＡｇゼオライト、及び活性炭にトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ：Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉａｍｉｎｅ）を添着したＴＥＤＡ炭などのヨウ素吸着材が用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、溶液中のヨウ素酸イオンを除去する方法として、ヨウ素酸イオンに還元材を作用させて分子状ヨウ素とした後、吸着体に該分子状ヨウ素を吸着させ除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５０５８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５０１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のヨウ素吸着材は、溶液中では活性炭やゼオライト等の担体から添着物が分離するため、溶液中での使用に不向きであり、溶液中に存在するヨウ素酸イオンを除去することができない。また、特許文献２に記載の方法では、ヨウ素酸イオン含有溶液中に妨害イオンや妨害分子が存在した場合、ヨウ素酸イオンの還元ができず、使用環境に制限があり、水中に存在するイオン性ヨウ素（ヨウ化物イオン、ヨウ素酸イオン）に対し、同時に処理を行う有効な処理方法がないのが実情である。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーを含むヨウ素酸イオン吸着材に、ヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材が、上記課題を解決することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［８］を提供する。
［１］ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されたヨウ素イオン吸着材であって、前記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーを含み、前記水酸化セリウム（ＩＶ）がヨウ素酸イオン吸着部位である、ヨウ素イオン吸着材。
［２］前記ヨウ化物イオン吸着部位が、塩化銀である、上記［１］に記載のヨウ素イオン吸着材。
［３］前記ヨウ素酸イオン吸着材が、さらに、金属含水酸化物を含む、上記［１］又は［２］に記載のヨウ素イオン吸着材。
［４］前記金属含水酸化物が、金属元素の原子価が２〜４価、溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上である、上記［３］に記載のヨウ素イオン吸着材。
［５］水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、前記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有する、ヨウ素イオン吸着材の製造方法。
［６］前記第一工程が、前記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、前記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム（ＩＶ）表面に銀イオンを導入し、次いで、前記銀イオンを不溶化する工程を有する、上記［５］に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
［７］さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有する、上記［５］又は［６］に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
［８］前記第二工程が、ヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が２〜４価、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上の水溶性金属塩を含浸させ、前記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、前記金属イオンを不溶化する工程である、上記［７］に記載のヨウ素イオン吸着材の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができるヨウ素イオン吸着材及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［ヨウ素イオン吸着材］
本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位が導入されており、上記ヨウ素酸イオン吸着材が、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明において、水酸化セリウム（ＩＶ）は、ヨウ素酸イオン吸着部位であり、溶液中のヨウ素酸イオンを吸着する。
水酸化セリウム（ＩＶ）としては、市販されている化合物を使用することもできるが、例えば、セリウム塩化合物を、過酸化水素、硝酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いて酸化することにより合成したものを使用することもできる。
【００１３】
セリウム塩化合物としては、例えば、硝酸セリウム（Ｃｅ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ）、硫酸セリウム（Ｃｅ２（ＳＯ４）３・８Ｈ２Ｏ）、酢酸セリウム（Ｃｅ（ＣＨ３ＣＯＯ）３・Ｈ２Ｏ）、塩化セリウム（ＣｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ）、炭酸セリウム（Ｃｅ２（ＣＯ３）３・８Ｈ２Ｏ）等の＋３価のセリウムイオンを含む化合物、硫酸セリウム（Ｃｅ（ＳＯ４）２・４Ｈ２Ｏ）、硝酸二アンモニウムセリウム（Ｃｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６）、硫酸四アンモニウムセリウム（Ｃｅ（ＮＨ４）４（ＳＯ４）４・４Ｈ２Ｏ）等の＋４価のセリウムイオンを含む化合物等が挙げられる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１４】
水酸化セリウム（ＩＶ）の結晶径は、ヨウ素酸イオンの吸着性能を高める観点から、微細であることが好ましく、例えば、乳鉢、ボールミル、気流粉砕機等を用いて微細化することが好ましい。
【００１５】
非水溶性ポリマーとしては、公知のフッ化ビニリデン樹脂、ブチラール樹脂、低鹸化ポリビニルアルコール樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等が挙げられる。中でも、吸着性能、強度のバランスがとれたフッ化ビニリデン樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂が好ましく用いられる。
なお、これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
ヨウ素酸イオン吸着材は、水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとの造粒体であることが、カラム充填使用時の通水性、閉塞性、及び吸着材の流出抑制等の観点から好ましい。
造粒体の形状としては、球状、棒状等が挙げられ、比表面積を大きくする観点から、球状であることが好ましい。
【００１７】
造粒体の平均粒径は、カラム内での処理速度、処理効率の観点から、好ましくは０．０７５〜５ｍｍであり、より好ましくは０．１〜３ｍｍであり、更に好ましくは０．３〜１ｍｍである。
なお、上記造粒体の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から１００個の粒子の長径を測定し、その平均値として求めることができる。
【００１８】
造粒体は、例えば、水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを混合し、押出造粒することで得られる。
なお、造粒体は、水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを造粒した市販品を用いることもできる。市販品としては、例えば、ＲＥＡＤ−Ｂ（（株）日本海水製）等が挙げられる。
【００１９】
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる非水溶性ポリマーの含有量は、特に限定されないが、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは１０〜８０質量％、更に好ましくは１５〜７０質量％である。５質量％以上とすることで造粒体にした場合に該造粒体が崩壊しにくくなり、９０質量％以下とすることでヨウ素酸イオンの吸着性能を十分に発揮することができる。
【００２０】
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる水酸化セリウム（ＩＶ）の含有量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは１０〜９０質量％、より好ましくは１５〜９０質量％、更に好ましくは２５〜８５質量％である。１０質量％以上とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を十分に発揮することができ、９０質量％以下とすることで、粒子強度の低下を抑制し、使用時に割れや欠けを生じにくくすることができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる水酸化セリウム（ＩＶ）の含有量は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により確認することができる。また、組成の同定には、粉末Ｘ線回折装置（ブルカー・エイエックス（株）製、Ｄ８  ＤＩＳＣＯＶＥＲ）により確認することができる。
【００２１】
ヨウ素酸イオン吸着材は、さらに、金属含水酸化物を含むことが、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、好ましい。
ここで、本発明において「金属含水酸化物」とは、金属水酸化物、金属水酸化物から水が抜けたもの、水和水又は結晶水を含む金属酸化物などを包含する。ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、例えば、鉛、ビスマス、クロム、コバルト、鉄、アルミニウム、ジルコニア等の金属の含水酸化物が好ましく、ビスマス、クロム、及びコバルトの含水酸化物がより好ましく、クロムの含水酸化物が更に好ましい。
【００２２】
金属含水酸化物は、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から、金属元素の原子価が２〜４価、溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上であることが好ましい。
上記金属元素の原子価は、好ましくは２〜３価であり、上記溶解度積（ＰＫｓｐ）は、好ましくは２５以上であり、上記金属イオンの電気陰性度は好ましくは１０以上である。
【００２３】
ヨウ素酸イオン吸着材に含まれる金属含水酸化物の含有量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは２〜４０質量％、更に好ましくは５〜３０質量％である。１質量％以上とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させることができ、５０質量％以下とすることで、比表面積の低下を抑制し、吸着速度低下を抑えることができる。
なお、金属含水酸化物の含有量は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により確認することができる。また、組成の同定には、粉末Ｘ線回折装置（ブルカー・エイエックス（株）製、Ｄ８  ＤＩＳＣＯＶＥＲ）により確認することができる。
【００２４】
金属含水酸化物は、例えば、水溶性金属塩をアルカリ水溶液と反応させることにより得られる。
【００２５】
上記水溶性金属塩としては、例えば、鉛（ＩＩ）、ビスマス（ＩＩＩ）、クロム（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、アルミニウム（ＩＩＩ）、ジルコニア（ＩＶ）等の塩が挙げられる。中でも、ビスマス（ＩＩＩ）、クロム（ＩＩＩ）、コバルト（ＩＩ）の塩が好ましく、クロム（ＩＩＩ）塩がより好ましい。
具体的には、硝酸ビスマス（ＩＩＩ）・五水和物、塩化クロム（ＩＩＩ）、塩化コバルト（ＩＩ）・六水和物等が挙げられる。
【００２６】
上記アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア等の水溶液が挙げられる。中でも、水酸化ナトリウム水溶液が好ましく用いられる。
【００２７】
ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。１０μｍ以下とすることで、ヨウ素酸イオンの吸着性能を高めることができる。ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径の下限値については、特に制限はないが、例えば、０．０５μｍ以上とすればよい。
なお、ヨウ素酸イオン吸着部位の粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて確認することができる。
【００２８】
上述のヨウ素酸イオン吸着材に導入されたヨウ化物イオン吸着部位は、溶液中のヨウ化物イオンを吸着する部位である。
ヨウ化物イオン吸着部位は、ヨウ化物イオンの吸着性能の観点から、銀化合物であることが好ましく、中でも、難溶性の塩化銀が好ましい。ここで、「難溶性」とは、２５℃の水に対する溶解度が、水１００ｇに対して０．１ｇ以下であることを意味する。
【００２９】
ヨウ化物イオン吸着部位が塩化銀である場合、ヨウ素酸イオン吸着材に導入される塩化銀の量は、ヨウ素酸イオン吸着材の総質量に対して、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％である。１質量％以上とすることで、ヨウ化物イオンの吸着性能を高めることができ、５０質量％以下とすることで、後述する塩化物水溶液による銀イオンの不溶化処理時に、塩化銀として銀が溶出するのを抑制することができる。
なお、ヨウ素酸イオン吸着材に導入される塩化銀の量は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により確認することができる。また、組成の同定には、粉末Ｘ線回折装置（ブルカー・エイエックス（株）製、Ｄ８  ＤＩＳＣＯＶＥＲ）により確認することができる。
【００３０】
［ヨウ素イオン吸着材の製造方法］
本発明のヨウ素イオン吸着材の製造方法は、水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得た後、上記ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する第一工程を有することを特徴とする。
【００３１】
まず、水酸化セリウム（ＩＶ）と非水溶性ポリマーとを混合し、造粒し、ヨウ素酸イオン吸着材を得る。造粒方法は特に限定されず、公知の方法が採用でき、例えば、押出造粒、攪拌造粒などが挙げられる。
水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーとしては、上記［ヨウ素イオン吸着材］の項で説明したものを用いることができる。
【００３２】
次に、得られたヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入する。該ヨウ化物イオン吸着部位の導入方法としては、例えば、上記ヨウ素酸イオン吸着材に水溶性銀化合物を含浸させ、上記ヨウ素酸イオン吸着材の水酸化セリウム（ＩＶ）表面に銀イオンを導入し、次いで、上記銀イオンを不溶化する方法が挙げられ、ヨウ化物イオンの吸着性能を高める観点から好ましい。
含浸方法は、特に限定されないが、例えば、上記ヨウ素酸イオン吸着材に、上記水溶性銀化合物を含む水溶液を滴下する方法等が挙げられる。
【００３３】
水溶性銀化合物を含む水溶液は、水溶性銀化合物を水に溶解させ、調製する。
水溶性銀化合物としては、例えば、硝酸銀、硫酸銀、酢酸銀等が挙げられる。中でも、溶解度の観点から、硝酸銀を用いることが好ましい。
なお、これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、水溶性銀化合物を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。
【００３４】
ヨウ素酸イオン吸着材に対する水溶性銀化合物の含浸量は、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは５〜４０質量％であり、更に好ましくは１０〜３０質量％である。１質量％以上とすることで、ヨウ化物イオンの吸着性能を高めることができ、５０質量％以下とすることで、後述する塩化物水溶液による銀イオンの不溶化処理時に、塩化銀として銀が溶出するのを抑制することができる。
なお、水溶性銀化合物の含浸量は、除去目的のヨウ化物イオンの貫流日数により調整することが好ましい。
【００３５】
このようにして得られた含浸物は、必要に応じて乾燥する。乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温（２５℃）〜８０℃の範囲で、１〜２４時間で行う。
【００３６】
次に、得られた含浸物中に含まれる銀イオンを不溶化する。これにより、銀イオンの溶液中への流出を防止することができる。
銀イオンの不溶化は、公知の方法を用いることができるが、塩化処理が簡便、且つヨウ化物イオンの吸着量を高める観点から好ましい。
【００３７】
塩化処理で用いられる塩化物水溶液としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムなどの水溶性塩化物の水溶液が挙げられる。中でも、添加量、価格、及び入手の観点から、塩化ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。また、塩化物水溶液は、飽和溶液以下の濃度で使用することが好ましく、その濃度は、含浸物の分散性の観点から、好ましくは０．１〜３０質量％であり、より好ましくは１〜２５質量％であり、更に好ましくは３〜２０質量％である。
【００３８】
塩化物の添加量は、含浸させた銀イオンのｍｏｌ数と同ｍｏｌ数以上とすることが好ましい。例えば、含浸物中に含有される銀イオン（ｍｏｌ換算）に対する塩化物の量は、好ましくは１００〜１５０ｍｏｌ％であり、より好ましくは１０２〜１３０ｍｏｌ％であり、更に好ましくは１０５〜１１０ｍｏｌ％である。１００ｍｏｌ％以上とすることで、銀の溶出を抑制することができ、１５０ｍｏｌ％以下とすることで、余分なイオンの混入を抑えることができる。
【００３９】
このようにして得られたヨウ素イオン吸着材は、必要に応じて、水系の洗浄液で洗浄し、乾燥する。
洗浄方法としては、公知の洗浄方法を採用することができ、例えば、デカンテーション、固液分離後に固相に水シャワー処理をする、固液分離後に固相を再度水分散させるリスラリーなどが挙げられる。洗浄は、ろ液から銀イオンが認められなくなるまで行うことが望ましい。
乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温（２５℃）〜８０℃の範囲で、１〜２４時間で行う。
なお、原子吸光度法などにより、金属イオンの検出を行うことができる。
【００４０】
本発明のヨウ素イオン吸着材の製造方法は、さらに、ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する第二工程を有することが、ヨウ素酸イオンの吸着性能を向上させる観点から好ましい。
上記ヨウ素酸イオン吸着部位を導入する方法としては、特に限定されず、例えば、上述の第一工程において、水酸化セリウム（ＩＶ）及び非水溶性ポリマーと共に、水溶性金属塩とアルカリ水溶液とを混合し、造粒する方法や、上述の第一工程で得られたヨウ素イオン吸着材に、金属元素の原子価が２〜４価、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）が１５以上、及び金属イオンの電気陰性度が６以上の水溶性金属塩を含浸させ、上記ヨウ素イオン吸着材に金属イオンを導入し、次いで、上記金属イオンを不溶化する方法等が挙げられる。中でも、得られたヨウ素イオン吸着材の取り扱い性の観点から、後者の方法が好ましい。
【００４１】
上述の含浸方法としては、特に限定されないが、例えば、ヨウ素イオン吸着材に、水溶性金属塩を含む水溶液を滴下する方法等が挙げられる。
水溶性金属塩を含む水溶液は、水溶性金属塩を水に溶解させ、調製する。
水溶性金属塩としては、上記［ヨウ素イオン吸着材］の項で説明したものを用いることができる。
水溶性金属塩を溶解させる水は、特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、純水などを用いることができる。また、上記水溶液には、塩酸、硫酸、硝酸等の酸を添加してもよい。
【００４２】
このようにして得られた含浸物は、必要に応じて乾燥する。乾燥処理は、乾燥機により、通常、室温（２５℃）〜８０℃の範囲で、１〜２４時間で行う。
【００４３】
次に、得られた含浸物中に含まれる金属イオンを不溶化する。これにより、金属イオンの溶液中への流出を防止することができる。金属イオンを不溶化する方法としては、特に限定されないが、例えば、上記含浸物をアルカリ水溶液と反応させ、上記含浸物中に含まれる金属イオンを金属含水酸化物とする方法が好ましい。
アルカリ水溶液としては、上記［ヨウ素イオン吸着材］の項で説明したものを用いることができる。
アルカリ水溶液の濃度は、含浸物の分散性の観点から、好ましくは１〜３５質量％であり、より好ましくは３〜３０質量％であり、更に好ましくは５〜２５質量％である。
【００４４】
このようにして得られる本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ化物イオン吸着部位とヨウ素酸イオン吸着部位とを有するため、多段の処理や還元等の別処理を行わずに、溶液中のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを高効率で吸着、除去することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、実施例に記載の形態に限定されるものではない。
【００４６】
（ヨウ素酸イオン吸着材１）
ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＦＤ）（和光純薬工業（株）製）８ｇをＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）９２ｇに溶解し、ポリマー溶液１を得た。
ポリマー溶液１に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム（ＩＶ）（和光純薬工業（株）製、試薬）８４ｇを加え、脱泡機（練り太郎（商標）：シンキー社製）で約３分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径３００μｍの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを４０℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断して粒子径０．５〜１ｍｍのヨウ素酸イオン吸着材１を得た。
【００４７】
（ヨウ素酸イオン吸着材２）
水酸化セリウム含有粒子（（株）日本海水製、商品名：ＲＥＡＤ−Ｂ、平均粒径０．６９ｍｍ、水酸化セリウムとエチレン・ビニルアルコール共重合体との造粒体）
【００４８】
（実施例１）
硝酸銀（和光純薬工業（株）製、試薬）６．０ｇを純水４．０ｇに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム３．６ｇを純水２０ｇに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材１を１０ｇ計量し、１１０ｍＬプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材１に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００４９】
（実施例２）
硝酸銀を３．０ｇ、純水を３．０ｇに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを１．８ｇに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例１と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５０】
（実施例３）
硝酸銀を１．０ｇ、純水を３．０ｇに変更して硝酸銀水溶液を調製し、塩化ナトリウムを０．６ｇに変更して塩化ナトリウム水溶液を調製した以外は、実施例１と同様にしてヨウ素イオン吸着材を作成した。得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５１】
（実施例４）
硝酸銀（和光純薬工業（株）製、試薬）６．０ｇを純水４．０ｇに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム３．６ｇを純水２０ｇに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
ヨウ素酸イオン吸着材２を１０ｇ計量し、１１０ｍＬプリンカップに入れ、該プリンカップに上記硝酸銀水溶液を滴下し、上記ヨウ素酸イオン吸着材２に硝酸銀を含浸させ、銀イオンを導入し、得られた含浸物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行い、ヨウ素イオン吸着材を作成した。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５２】
（実施例５）
硝酸ビスマス（ＩＩＩ）・五水和物（和光純薬工業（株）製、試薬、原子価：３価、金属イオンの電気陰性度：１４．１、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）：３４．２）１．０ｇを１Ｎ硝酸水溶液５．５６ｇに溶解した。別途、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例１で得られたヨウ素イオン吸着材を１３ｇ計量し、１１０ｍＬプリンカップに入れ、該プリンカップに硝酸ビスマス水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に硝酸ビスマスを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にビスマスイオンを導入し、得られた含浸物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液７．８ｇに投入し、ビスマスイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例６）
塩化クロム（ＩＩＩ）（ナカライテスク（株）製、試薬、原子価：３価、金属イオンの電気陰性度：１１．６、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）：３０．２）３．０ｇを純水３．０ｇに溶解した。別途、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例１で得られたヨウ素イオン吸着材を１３ｇ計量し、１１０ｍＬプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化クロム水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化クロムを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にクロムイオンを導入し、得られた含浸物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液１６ｇに投入し、クロムイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例７）
塩化コバルト（ＩＩ）・六水和物（和光純薬工業（株）製、試薬、原子価：２価、金属イオンの電気陰性度：８．３、金属水酸化物の溶解度積（ＰＫｓｐ）：１５０．４）３．０ｇを純水３．０ｇに溶解した。別途、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を準備した。
実施例１で得られたヨウ素イオン吸着材を１３ｇ計量し、１１０ｍＬプリンカップに入れ、該プリンカップに塩化コバルト水溶液を滴下し、上記ヨウ素イオン吸着材に塩化コバルトを含浸させ、該ヨウ素イオン吸着材にコバルトイオンを導入し、得られた含浸物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の含浸物を１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液４．１ｇに投入し、コバルトイオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例８）
ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＦＤ）（和光純薬工業（株）製、試薬）８ｇをＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）９２ｇに溶解し、ポリマー溶液１を得た。
ポリマー溶液１に、乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム（ＩＶ）（和光純薬工業（株）製、試薬）８４ｇ、塩化銀（和光純薬工業（株）製、試薬）３０ｇ、及び水酸化クロム（ＩＩＩ）・ｎ水和物（昭和化学工業（株）製、試薬）３０ｇを加え、脱泡機（練り太郎（商標）：シンキー社製）で約３分間分散混合し、混合液を得た。該混合液を直径３００μｍの注射器に導入し、水中に射出した。得られたグラニュール状ポリマーを４０℃の温風乾燥機にて昼夜乾燥した後、裁断したところ、強度不足のため、粒子径０．１〜１ｍｍの不定形粒子となった。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
【００５６】
（比較例１）
ヨウ素酸イオン吸着材１を用いてヨウ素イオン吸着試験を行った。結果を表１に示す。
【００５７】
（比較例２）
硝酸銀（和光純薬工業（株）製、試薬）６．０ｇを純水４．０ｇに溶解した硝酸銀水溶液、及び塩化ナトリウム３．６ｇを純水２０ｇに溶解した塩化ナトリウム水溶液を準備した。
乳鉢にて粉砕した水酸化セリウム（ＩＶ）（和光純薬工業（株）製、試薬）８４ｇに、上記硝酸銀水溶液を滴下して混合した後、混合物を４０℃の温風乾燥機で乾燥した。乾燥後の混合物を上記塩化ナトリウム水溶液に投入し、銀イオンの不溶化処理を行った。
得られたヨウ素イオン吸着材を用いて、ヨウ素イオン吸着試験を行った結果を表１に示す。
なお、得られたヨウ素イオン吸着材は、粒子状に形成できないため、カラム充填方式でのヨウ素イオンの吸着・除去には適用できなかった。
【００５８】
［ヨウ素イオン吸着材に含まれる金属種の確認］
ヨウ素イオン吸着材の表面及び断面を、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）を使用し、元素分析を行い、ヨウ素イオン吸着材中に金属成分が含有されていることを確認した。
【００５９】
［ヨウ素イオン吸着試験］
あらかじめヨウ化ナトリウム５００ｐｐｍ（ヨウ素  ３８２ｐｐｍ）、ヨウ素酸ナトリウム７８．０ｐｐｍ（ヨウ素  ５０ｐｐｍ）、及び塩化ナトリウム５００ｐｐｍの試験液を調整した。試験管にヨウ素イオン吸着材１０ｍｇ、及び上記で調製した試験液５０ｍｌを混合し、卓上小型振とう機を用いて６０ｒｐｍで２４時間、１６８時間それぞれ振とうした。その後、穴径０．４５μｍのメンブレンフィルターで固液分離を行い、各試験液中のヨウ化物イオン濃度及びヨウ素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、Ｄｉｏｎｅｘ  ＩＣＳ−９０）により測定した。
【００６０】
ヨウ化物イオン吸着性能及びヨウ素酸イオン吸着性能は、それぞれ下記式（１）及び（２）により求めた。結果を第１表に示す。
ヨウ化物イオン吸着量（ｍｇ／ｇ）＝（Ｃ１−Ｃ２）×Ｌ／Ｍ・・・（１）
Ｃ１：初期試験液中のヨウ化物イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｃ２：試験後の試験液中のヨウ化物イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｍ：ヨウ素イオン吸着材の重量（ｇ）、Ｌ：使用した試験液量（Ｌ）
ヨウ素酸イオン吸着量（ｍｇ／ｇ）＝（Ｃ３−Ｃ４）×Ｌ／Ｍ・・・（２）
Ｃ３：初期試験液中のヨウ素酸イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｃ４：試験後の試験液中のヨウ素酸イオン濃度（ｍｇ／Ｌ）、Ｍ：ヨウ素イオン吸着材の重量（ｇ）、Ｌ：使用した試験液量（Ｌ）
【００６１】
［粒子としての取り扱い性］
ヨウ素イオン吸着材の粒子としての取り扱い性について評価し、下記基準で判定した。
○：吸着粒子としての取り扱い可能
△：粒子状形成可能だが、カラム充填方式での使用は不可（単体での使用は可能）
×：粒子状形成不能
【００６２】
【表１】
2017127805.tif 000002
【００６３】
（結果のまとめ）
表１から明らかなように、ヨウ化物イオン吸着特性は塩化銀によるものであり、塩化銀が添着された吸着材のみヨウ化物イオンの吸着が認められた。
金属含水酸化物を含浸ではなく、混合状態で含む実施例８では、ヨウ化物イオン吸着性能及びヨウ素酸イオン吸着性能ともに良好であり、単体での使用は可能であるが、粒子強度が弱いためカラムでの使用には適さない。
また、ヨウ素酸イオン吸着材にヨウ化物イオン吸着部位を導入することによって、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとを同時に吸着処理可能であることが示された。
ヨウ素酸イオン吸着材に、さらに、金属含水酸化物を添加することによって、ヨウ素酸イオンの吸着性能が向上することが示された。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のヨウ素イオン吸着材は、ヨウ素酸溶液を特別な処理を行うことなく処理が可能でヨウ素酸吸着量も高く、且つヨウ化物イオンの処理も可能なことから廃棄物の減容も可能であり、産業上極めて有用である。