[發明專利]吸附材料和結晶性硅鈦酸鹽的制造方法

有效

• 申請號: 201580011122.3
• 申請日: 2015-03-24
• 公開（公告）號: CN106062885B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 宮部慎介;木之瀨豐;菊池政博;坂本剛
• 申請（專利權）人: 日本化學工業株式會社
• 主分類號: G21F9/12
• 分類號: G21F9/12;B01J20/10;B01J20/30;C01B33/32;C01B33/36
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳,狄茜

技術領域

本發明涉及可選擇性且有效地分離/回收海水中的銫或鍶的吸附材料、以及可適用于該吸附材料的結晶性硅鈦酸鹽的制造方法。

背景技術

目前，作為包含放射性物質的排水的處理技術，已知有共沉淀處理(參照下述專利文獻1)。但是，對于水溶性的放射性銫和放射性鍶而言，上述共沉淀處理不是有效的，目前，利用沸石等無機系吸附材料進行吸附除去(參照下述專利文獻2)。

但是，在放射性銫和放射性鍶流出至海水中的情況下，已知有海水成分的鈉濃度增加發揮了抑制銫與吸附材料的離子交換反應的作用(參照下述非專利文獻1)等問題。

作為迄今為止對銫和/或鍶的吸附性進行研究的無機系吸附材料之一，可舉出結晶性硅鈦酸鹽。結晶性硅鈦酸鹽已知有Ti/Si比為1︰1的結晶性硅鈦酸鹽、Ti/Si比為5︰12的結晶性硅鈦酸鹽、Ti/Si比為2︰1的結晶性硅鈦酸鹽等多種組成的結晶性硅鈦酸鹽，但除此以外，還已知存在Ti/Si比為4︰3的結晶性硅鈦酸鹽。非專利文獻2中報告了將Ti(OET)₄這樣的醇鹽用作Ti源、將硅膠用作Si源并通過水熱處理制造得到的制造物3B和3C，根據其X射線衍射圖案，具有三維的8員環結構，且該結構的結晶性硅鈦酸鹽理想的是具有M₄Ti₄Si₃O₁₆(M為Na、K等)所示的組成，將該結構的結晶性硅鈦酸鹽命名為Grace titanium silicate(GTS-1)。另外，在非專利文獻3中記載了通過在Ti/Si比為0.32的混合溶液中進行水熱合成處理來制造Ti/Si比為4︰3的結晶性硅鈦酸鹽的內容。在該文獻中記載了合成的結晶性硅鈦酸鹽具有鍶離子交換能力的內容。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭62-266499號公報

專利文獻2：日本特開2013-57599號公報

非專利文獻

非專利文獻1：JAEA-Research 2011-037

非專利文獻2：ZEOLITES，1990，Vol10，November/December

非專利文獻3：藤原恵子，“ヒートポンプ吸著材としてのマイクロポーラスクリスタルの改質と評価”，[online]，[2014年3月3日檢索]，因特網＜URL:http://kaken.nii.ac.jp/pdf/2011/seika/C-19/15501/21560846seika.pdf＞

發明內容

發明所要解決的課題

如上所述，以往報告有Ti/Si比為4︰3的結晶性硅鈦酸鹽具有鍶交換能力，但期望進一步提升鍶、銫的吸附性能。因此，本發明的課題在于提供一種即使在海水中銫和鍶的吸附性能也較高的吸附材料、以及作為該吸附材料有效的結晶性硅鈦酸鹽的工業上有利的制造方法。

用于解決課題的方案

本發明的發明人為了解決上述課題而反復進行了深入研究，結果發現，在上述特定組成的結晶性硅鈦酸鹽含有特定的鈦酸鹽的情況下，來自海水的銫和鍶的吸附性能較高。

本發明的發明人還發現，添加硅酸源、鈉化合物和/或鉀化合物、四氯化鈦和水，得到Ti︰Si的比為特定比的混合凝膠后，使得到的混合凝膠進行水熱反應，由此，能夠高效地得到作為來自海水的銫和鍶的吸附材料有用的結晶性硅鈦酸鹽，特別是上述含有特定的鈦酸鹽的結晶性硅鈦酸鹽。