| 研究課題/領域番号 |
18560723
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
後藤 健彦 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10274127)
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| 研究分担者 |
飯澤 孝司 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60130902)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
2,640千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 感温性高分子 / 多孔質ゲル / 吸着・脱着 / N-イソプロピルアクリルアミド / 内分泌撹乱化学物質 / リン酸 / 疎水性相互作用 / リン酸・硝酸 / N-イソプロピルアクリルアミ / イオン性高分子 / pH制御 / 再資源化 / pH応答 |
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| 研究概要 |
感温性多孔質ゲルの親疎水転移を利用した吸着分離システムを提案し、内分泌攪乱化学物質や有害イオン性化学物質の吸着分離について検討を行った。
1)Nイソプロピルアクリルアミド(NIPA)を主成分とする多孔質感温性ゲルを用いることで、内分泌撹乱化学物質の吸着分離が可能であった。ビスフェノールAを用いて吸脱着実験を行い以下の知見を得た。
・NIPAモノマー濃度を一定とした場合、架橋剤濃度を上げて多孔質構造を変化させても乾燥ゲル重量当たりのビスフェノールAの吸着量に大きく影響しなかった。これは吸着がゲル表面のみではなく内部でも生じたためと考えられる。
・NIPAモノマー濃度を一定とした場合、多孔質構造のゲルでは均質ゲルと比べるとビスフェノールAの吸着速度は大きくなるが、架橋剤濃度を上げて多孔質構造を変化させてもビスフェノールAの吸着速度には大きく影響しなかった。これは、ビスフェノールAの吸着がゲルの収縮状態で起こるため、多孔質構造変化の影響を受けにくかったと考えられる。
2)さらにアミノ基を持つジメチルアミノプロピルアクリルアミドをNIPAを主成分とする多孔質感温性ゲルに共重合することで、陰イオンの吸・脱着が可能になった。リン酸を用いて吸脱着実験を行い以下の知見を得た。
・低pHで吸着、高pHで脱着が可能であった。これは低pHでは、アミノ基がイオン化して陰イオンを吸着し、高pHではイオン化が抑制されアミノ基が脱着したためであると考えられる。
・高pHにおいてリン酸を脱着後、ゲルの入った溶液を高温にすることでさらなる脱着が可能であった。
これは、高温時のゲルの収縮により、アミノ基のイオン化が抑制されたことと、脱着したリン酸が収縮でゲル外に押し出されたためであると考えられる。
いずれの場合も高温、低温間で温度変化を繰返すことで対象化学物質の可逆的吸脱着が可能であった。
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