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J-GLOBAL ID：202202290974684965   整理番号：22A1179443

水フィルタ使用のためのフィルタ媒体の開発の展望:ヒ酸塩除去の事例研究【JST・京大機械翻訳】

Perspectives on the Development of Filter Media for Point of Use Water Filters: Case Study of Arsenate Removal

著者 (4件)： Chigome Samuel (1Nanomaterials Division, Botswana Institute for Technology Research and Innovation, Gaborone, Botswana) ,  Andala Dickson (2Department of Chemistry, Multimedia University of Kenya, Nairobi, Kenya) ,  Kabomo Moses (3Department of Chemistry, University of Botswana, Gaborone, Botswana) ,  Mobegi Erick (4Department of Chemistry, Kisii University, Kisii, Kenya)
資料名： Frontiers in Chemistry (Web)  (Frontiers in Chemistry (Web))
巻： 10  ページ： 826440  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7065A  ISSN： 2296-2646  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： クリーン水へのアクセスの需要は,世界人口が増加するにつれて増加し続けるであろう。技術的進歩の持続可能な発展と具体化のために,原材料として局所的に豊富な天然資源と材料製造のためのナノテクノロジー技術を使用するフィルタ材料開発アプローチを考慮することが妥当である。レビューと研究論文は,ひ酸塩の修復に関する重要な焦点で,フィルタ媒体開発のためにナノテクノロジーをどのように取り込むかに関する著者の展望を提示する。ヒ素で汚染された飲料水は新興の世界的課題である。高レベルのヒ素による飲料水への連続曝露は,いくつかのタイプの癌をもたらす。これを考慮して,2001年のUS EPAは,初期50ppbからヒ素の最大汚染物質レベルとして10ppbをセットした。したがって,ヒ素修復は,ヒ素濃度が高い水域の近くにある人々の健康リスクを軽減するのに重要である。吸着は最も安いと考えられる。しかし,文献から,吸着剤の大多数は,低い吸着容量と精製水への高いレベルの粒子浸出に関連した挑戦のために,現場応用では使用できず,従って,健康被害をもたらす。したがって,これらの吸着剤の多くは経済的に非生存していることを意味する。新しいキトサン,アルミニウム,チタン,鉄およびジルコニウム(CTS-Al-Ti-Fe-Zr)ハイブリッドをゾル-ゲルプロセスにより作製した。材料を,吸着前後の走査電子顕微鏡,Brunauer-Emmett-Teller,およびFourier変換赤外分光法によって特性評価した。As(V)に対するバッチ吸着特性を,吸着剤用量,pH,初期濃度,接触時間および競合イオンの影響の関数として別々に研究した。キャラクタリゼーション結果は,材料が56.4m2g-1の比表面積を有する多結晶であることを示した。さらに,FTIRとSEM-EDAXは,ナノ複合材料の表面上にヒ酸塩の吸着を示した。研究結果は,吸着剤ヒ酸塩の100mgだけが300ppbの初期濃度からそれぞれ10ppb以下に減少できることを示唆した。ヒ酸塩除去の最大吸着能力は123mg/gと記録された。SiO_32-,CO_32-およびHCO_3-イオンの存在は,ヒ酸塩の吸着効率のわずかな低下をもたらした。平衡データはLangmuir等温線0.99518に良く適合した。作製したプロトタイプのポイントオブユースフィルタからのデータは,60.0gのナノ複合材料で300ppbのヒ酸塩初期濃度で10ppb以下の飲料水の650Lを還元できることを示した。結論として,研究知見は,ナノ複合材料が汚染飲料水からWHO許容レベルまでヒ酸塩を除去でき,商業用途のスケールアップが可能であることを示唆した。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： イオン ,  吸着 ,  走査電子顕微鏡 ,  アルミニウム ,  鉄 ,  ヒ素 ,  汚染物質 ,  *ヒ酸塩 ,  吸着剤 ,  *媒質 ,  飲用水 ,  キトサン ,  *事例研究 ,  持続可能な開発 ,  ナノテクノロジー

著者キーワード (5件)： ナノ複合材料 ,  水フィルタ ,  使用のポイント ,  局所材料 ,  ナノ技術

分類 (3件)： ろ過,遠心分離  (XD02050X) ,  用水の物理的処理  (SC02030T) ,  重金属とその化合物一般  (SB05021R)

引用文献 (47件)：

• AbrigoM., KingshottP., McArthurS. L. (2015). Electrospun Polystyrene Fiber Diameter Influencing Bacterial Attachment, Proliferation, and Growth. ACS Appl. Mater. Inter. 7 (14), 7644-7652. doi: 10.1021/acsami.5b00453
• AdakM.K., Mondal B., DhakP., SenS., DhakD. (2016). A comparative study on fluoride removal capacity from drinking water by adsorption using nano-sized alumina and zirconia modified alumina prepared by chemical route. Adv. Water Sci. Technol. 4, 1-10. doi: 10.1021/acsami.5b00453
• AlispahićA., KrivohlavekA., GalićN. (2021). Novel Preservation Methods for Inorganic Arsenic Speciation in Model and Natural Water Samples by Stripping Voltammetric Method. Appl. Sci. 11, 8811. doi: 10.3390/app11198811
• BootharajuM. S., PradeepT. (2010). Uptake of Toxic Metal Ions from Water by Naked and Monolayer Protected Silver Nanoparticles: An X-ray Photoelectron Spectroscopic Investigation. J. Phys. Chem. C 114, 8328-8336. doi: 10.1021/jp101988h
• ChenL., XinH., FangY., ZhangC., ZhangF., CaoX., et al (2014). Application of Metal Oxide Heterostructures in Arsenic Removal from Contaminated Water. J. Nanomater. 2-7. doi: 10.1155/2014/793610

タイトルに関連する用語 (6件)： 水 ,  媒体 ,  開発 ,  展望 ,  ヒ酸塩 ,  研究