Design of interfaces for capturing pharmaceuticals, agrochemicals and dyes and their application to sustainable water protection with low environmental impact
| Project/Area Number |
19J20799
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大岩 真子 北見工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 界面 / 分離技術 / 捕捉 / 分解 / 低環境負荷 / 排水処理 |
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| Outline of Research at the Start |
現在までの研究から、固液、気液界面により水中の微量薬物、色素の迅速除去が可能であることが明らかになっている。
本研究では、固液、気液界面を中心に、界面で起こる捕捉・分解の化学を明らかにする。また、得られた知見をもとに、近年問題視されている環境水中の微量薬物、色素に対し、界面を用いる低環境負荷かつ高効率な除去方法の検討、開発をおこなう。
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩基性色素であるローダミンBがアルコールを微量添加するフローテーション法により水中から迅速に除去される現象を発見し、ローダミンBの合成原料混合溶液からの分離回収法への応用を検討した。ローダミンBとその合成原料である物質（フタル酸およびN,N-ジエチル-3-アミノフェノール）の混合溶液にフローテーションを試みたところ、99%以上の純度でローダミンBが迅速に溶液上部に濃縮されることが明らかになった。本研究の成果をPurification of Rhodamine B by Alcohol-Modified Air Bubble FlotationとしてBCSJ誌に発表した。また、フローテーション法により塩基性色素であるクリスタルバイオレットおよびマラカイトグリーンも除去されることが明らかになった。今年度までの研究でフローテーション法による除去率は物質の電荷と疎水性に影響されると示唆されており、実際に疎水性を示すlogKowの値と除去率の増加順は一致した。この成果をこれまでの成果とまとめ、投稿する予定である。
また、これまでの研究により、オルガノクレーでは有機リン系農薬であるフェニトロチオンおよびβ-ラクタム系抗生物質を吸着、分解することが明らかになっている。しかし、フェニトロチオンではミセル触媒作用が分解で優位に作用することに対し、βラクタム系抗生物質であるペニシリンGではクレー表面の酸点が優位に作用することが示唆された。これまでの成果を化学工学会第52回秋季大会およびPacifichem 2021で発表した。
以上に加えて、フローテーション法による塩基性物質の除去率に与える物質の特徴（分子量やlogKow）の重回帰分析をおこなったところ、フローテーション法の除去率に強く影響を与えるパラメーターは分子量であることが示された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(20 results)
