2007 Fiscal Year Annual Research Report
電子機器廃棄物からの貴金属回収プロセスの構築を目指したバイオマス吸着素子の開発
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19360411
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
馬場 由成 University of Miyazaki, 工学部, 教授 (20039291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 達也 宮崎大学, 工学部, 准教授 (00343335)
大栄 薫 宮崎大学, 工学部, 助教 (00315350)
岩熊 美奈子 都城工業高等専門学校, 准教授 (00342593)
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| Keywords | キチン・キトサン / 分子インプリント法 / キトサン誘導体 / 超多孔性キトサン球状体 / 貫通孔 / 貴金属 / 吸着 / パーフュージョンクロマトグラフィー |
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| Research Abstract |
I.キチンを原料とした貴金属イオンの高選択的キトサン誘導体吸着素子の創製
キチンを出発原料として、数種の架橋剤を用いて架橋キトサンを合成した。キチンの脱アセチル化を防ぐために低温下で架橋後、脱アセチル化を行い、高純度の架橋キトサン(95%,CLAC)の合成に成功した。これを用いればワンステップでピリジン環を導入でき(PMAC)、これらの樹脂による各金属の塩酸溶液からの吸着選択性を明らかにした。CLACとPMACは、キトサンを原料にして合成した両者と比較すると、吸着平衡定数が数桁大きくなり、数ppmの貴金属も100%回収できた。これは架橋後に脱アセチル化するため、自由度の高いアミノ基が生成したことによるものである。
II.二重アフィニティー分子インプリント法による貴金属イオンの分子認識分離材料の創製
キトサンを出発原料として、エチレンジアミンやピリジン環を配位基とする新規キトサン誘導体を合成し、Pd-鋳型樹脂を調製した。この樹脂は、期待通りPd(II)に対して高い選択性を示したが、銅や金に対しても選択性を示し、鋳型イオンの大きさではなく金属錯体の形状(Pd-鋳型:平面4配位)を認識していることがわかった。これは、鋳型金属として安価な銅イオンを用いても、パラジウムや金に対して高い選択性を発現することが期待される。
III.超多孔性キトサン誘導体の架橋とキレート配位子導入を同時に行う合成法の開発とその応用
本合成法の成否は、キチン・キトサンを活用した吸着材を実用化するため一つのポイントなる。キトサンを球状化するために、キトサン水溶液と食塩水を芯物質とする2種類のW/Oエマルションを作成し、これらの水の浸透圧差を駆動力として多孔性キトサン球状体を合成した。細孔構造の制御は、有機酸の種類、食塩濃度、キトサン濃度に大きく依存することを明らかにし、その最適化を行った。また、O/W/Oエマルションを用いることにより、貫通孔を有する微粒子の合成に成功し、S,Nキレート配位子の導入と架橋を同時に行った。この樹脂は貴金属に高い吸着選択性を示した。
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Research Products
(5 results)
