[发明专利]富含碳酸基的碳酸磷灰石

说明书

本发明提供一种重金属吸附能力优异的富含碳酸基的碳酸磷灰石。一种碳酸磷灰石，其含有15.6重量％以上的碳酸基，含有铜(Cu)、锌(Zn)、锶(Sr)、镁(Mg)、钾(K)、铁(Fe)、钠(Na)中的至少一种，优选Ca/P的摩尔比为1.5以上。

技术领域

本发明涉及一种能适合用作金属吸附材料等的富含碳酸基的碳酸磷灰石及其应用。

背景技术

磷灰石化合物与生物体的亲和性良好，因此，以作为人工骨、药物输送载体等的原材料的应用为目标，对合成法、物性进行了大量研究。此外，对有害金属也具有吸附性，因此也作为吸附材料被提出。但是，其吸附性能、离子选择性残存问题。

在专利文献1中公开了一种含有1重量％～15重量％的碳酸基的含碳酸的磷酸钙，但其是通过在磷酸钙过饱和溶液中混合碳酸溶液而制作成的，碳酸基导入率不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-126335号公报

发明内容

本发明的问题在于，提供一种能适合用作金属吸附材料等的富含碳酸基的碳酸磷灰石。

本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现了：通过利用家畜骨进行烧成工序和碱性碳酸化合物反应工序，可得到富含碳酸基的金属离子选择性和吸附能力优异的碳酸磷灰石化合物。即，成功制造出富含碳酸基的碳酸磷灰石。基于如上所述的见解而完成了本发明。

本发明提供以下内容。

[1]一种碳酸磷灰石，其含有15.6重量％以上的碳酸基。

[2]根据[1]所述的碳酸磷灰石，其含有16.0重量％以上的碳酸基。

[3]根据[1]或[2]所述的碳酸磷灰石，其中，Ca/P的摩尔比为1.5以上。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的碳酸磷灰石，其含有铜(Cu)、锌(Zn)、锶(Sr)、镁(Mg)、钾(K)、铁(Fe)、钠(Na)中的至少一种。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的碳酸磷灰石，其含有微晶尺寸平均为1～100nm的晶体结构。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的碳酸磷灰石，其为块体。

[7]根据[1]～[5]中任一项所述的碳酸磷灰石，其为平均粒径10μm～500μm的粉末状。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的碳酸磷灰石，其源自动物骨。

[9]一种金属吸附材料，其含有[1]～[8]中任一项所述的碳酸磷灰石。

[10]根据[9]所述的金属吸附材料，其中，金属为选自镉、锶、钴、铜、铅、锰、镍、镁、汞、砷、铝、锡、铍以及铀中的一种以上。

发明效果

根据本发明，可提供一种富含碳酸盐的新型磷灰石系化合物。本发明的碳酸磷灰石对于镉、锶、钴、铜、铅、锰、镍以及铀等显示出高选择性和高吸附性能。特别是，在实施例中可知：对于锶显示出约150000mL/g的Kd值。通用的沸石、无调整的骨的Kd为约3000mL/g，以往的合成磷灰石的Kd也为10000mL/g左右，因此可以说是极其优异的吸附性能。认为其一个原因是构成磷灰石的微晶小、依赖于碳酸基的稳定的吸附位点。此外，本发明的碳酸磷灰石也可以含有铜、锌、锶、镁、钾、铁、钠等金属，由此，也可以认为电荷状态发生变化或者产生晶格缺陷而对吸附有利地发挥作用。

本发明的碳酸磷灰石的用途并不特别限制，也能用作人工骨、药物输送载体等的原材料，作为特别适合的用途，可列举出：放射性金属的吸附；能应用于去除材料、污染土壌、污染水、海水、废矿山的土壌等的有害金属的吸附；去除材料。