2008 Fiscal Year Annual Research Report
光と熱に応答する高分子スピロピランを用いた重金属イオンのセンシングと回収法の確立
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18310061
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
鈴木 隆之 Tokyo Denki University, 工学部, 教授 (20257215)
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| Keywords | 環境技術 / 環境材料 / 環境分析 / 高分子物性・材料 / 光スイッチ |
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| Research Abstract |
スピロピランアクリレートとN-イソプロピルアクリレートの組成が2:98(mol%比)共重合体を含む水溶液を用いて、鉛(II)イオンをはじめとする金属イオンの吸着測定を紫外可視吸収スペクトルから観測した。鉛(II)イオンの粗定量を呈色反応から判断できるようにするための色味表を作成するとともに、精密定量のための蛍光スペクトル測定も行った。相転移温度は29℃であるため、高温側では析出し、低温側では溶解する。そのため、再現性を目指してなるべく均一な系を選択する必要があり、相転移温度よりも低い10℃で蛍光測定を行った。鉛イオンとスピロピランアクリレート部位の錯体に由来する420nmに極大吸収を有する吸収帯に着目して、このあたりの波長を励起光として蛍光測定を行ったところ、520〜540nmに顕著な蛍光を観測した。この緑色の発光は、水溶液に可視光照射してスピロピラン部位を閉環体に強制的に異性化すると消失し、暗所下で放置すると再び蛍光を発するようになる。この挙動は吸収スペクトルにおける420nm吸収帯の吸光度変化と同期することから、鉛イオンとスピロピラン部位の錯体由来によるものと考えてよい。次に、励起光のバンド幅、感度などの最適化を行い、鉛イオンの精密定量のための蛍光強度を整理した。
最後に、この共重合体による鉛イオンの吸着回収を光照射を用いて繰り返し行うことを想定して、1段階にどの程度の鉛イオンを回収できるのかを見積もった。実用を視野に、簡便に出来るスペクトル解析を考案した。可視領域のスピロピラン部位由来の吸収帯に注目し、容易に錯形成量を見積もる方法を提案できた。
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