日本產業技術綜合研究所(AIST)將開始量產以藍色顏料「普魯士藍(Prussian Blue)」為基材所開發的氨吸附材料。此材料能從電鍍廢液中回收可作為肥料原料的氨,AIST透過將構成普魯士藍的部分鐵元素替換為鋅,使其能夠適當地進行吸附與脫附,今後可望適用於污水或畜牧業廢液的處理。
雖然氨等含氮化合物在肥料工業等領域為不可或缺的物質,卻同時也是造成環境污染的原因。因此國際間正提倡一種「永續氮管理」方式,即在使用後不將其排放至環境中,而是加以回收再利用。在各種產業的廢液中,氨以氨離子的形式存在,因此對於優異的回收技術有其需求。
另一方面,普魯士藍是一種自18世紀即已開始使用的人工藍色顏料,晶體結構由鐵與氰化物組成,構造中的空隙易於捕捉氨離子,因此AIST關注已久,並持續推動改良,期達到粒狀吸附材料的實用化。
過去AIST曾將普魯士藍中的部分鐵置換為銅,但吸附力過強,導致無法將氨脫附再利用。此次則改以鋅取代,製成「鋅–普魯士藍型錯合物」,並嘗試從電鍍工業產生的廢液中回收氨離子。
電鍍工業產生的廢液中包含氨離子與鋅離子,若能分別回收兩者,將能有助於資源再利用。實驗結果顯示,新材料能選擇性地吸附氨離子,且吸附與脫附的平衡性亦有良好表現。
雖然過去已有鋅–普魯士藍型錯合物的應用構想,但此次是在實際的電鍍廢液中證實其效果,是一項新的突破。今後除了應用於電鍍廢液之外,AIST也將尋求與企業合作,推動整合吸附材料的水處理系統開發。