キトサンおよび金属有機フレームワークZIF 8を用いた吸着による水中のフミン酸の除去

要約 水は地球上の生命にとって最も必要なものです。水中には多くの有機汚染物質があります。有機汚染物質の一つに天然有機物があります。天然有機物であるフミン酸は、他の汚染物質とともに非常に有害な物質に変わります。本研究では、キトサンおよびキトサン/ZIF 8複合体球体を用いた吸着による水溶液からのフミン酸除去を検討しました。エピクロロヒドリン（ECH）で架橋したキトサン球体と金属有機フレームワークZIF8およびキトサンからなる複合体球体を吸着剤として準備しました。フミン酸の吸着について、純粋なキトサン-ECHおよび複合体キトサン/ZIF 8の吸着剤に対する平衡、動力学、熱力学的研究が行われました。化学的吸着は、純粋なキトサン吸着剤に対してフロイントリッチ等温線モデルおよび擬似一次動力学モデルと適合することがわかりました。複合体キトサン/ZIF8吸着剤を用いて研究が行われ、化学的吸着に対して最も適切なモデルはラングミュア等温線および擬似二次動力学モデルとして特定されました。最適な実験条件を決定するために、デザインエキスパートプログラムを用いて応答面法が適用されました。所定の最適条件で、キトサン-ECH、ZIF 8およびキトサン/ZIF 8吸着剤を用いて吸着試験が行われ、フミン酸除去率はそれぞれ95.1%、98.3%、97.3%であることが確認されました。さらに、キトサン-ECHおよびキトサン/ZIF 8球体を用いて脱着が行われ、脱着効率はそれぞれ20.9%および82.5%であることが判明しました。開発された吸着剤が水中のフミン酸除去において潜在能力を持つことが確認されました。