2008 Fiscal Year Annual Research Report
高密度反応性官能基含有温度感応性高分子を用いる排水浄化処理の効率化
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20310040
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
齋藤 徹 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 准教授 (40186945)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上原 伸夫 宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50203469)
松宮 弘明 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10362287)
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| Keywords | フェノール / 温度感応性高分子 / キトサン / アミノ基 / 酸化酵素 / 排水浄化 / 均一水溶液 / 凝集 |
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| Research Abstract |
フェノール類は水溶性が高くかつ毒性が高いこともあり、従来の排水処理技術によっては有効に除去されない。汎用水処理技術である水酸化アルミニウム凝集沈殿法によってはほとんど除去されず、生物分解処理ではしばしばバクテリアの死滅を招く。これに対し、フェノール酸化酵素によってフェノールを酸化し、キトサン等のアミノ基含有高分子と結合させることにより、水中からフェノール類を除去する手法が提案されていた。しかし、キトサンは水に不溶であり、ビーズやシートにして使用する必要があるため、捕集に時間を要していた。本研究では、キトサン等のアミノ基含有高分子を温度感応性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)と結合させた高分子を調製した。その結果、フェノール酸化反応が進行する際には、捕集媒体が均一に水溶液中に可溶化された状態であるため、酸化生成物を迅速に捕集媒体に結合させることができた。さらに、高分子はわずかな加温により、含水率の少ないコンパクトな塊となって水面に浮上したため、汚染物質を捕捉した分離媒体を容易に回収し、水中から除去することができた。キトサンビーズを用いては24時間を要していた条件においても、フェノールを2時間以内に完全に水中から除去することができた。また、キトサンを結合していない温度感応性高分子のみによっては、フェノールもその酸化生成物もほとんど除去することができなかった。除去捕集の際には均一水溶液中で行い、除去の際にはコンパクトな塊をすることによって、従来の手法では効果的に除去できなかったフェノールを迅速かつ高効率で水中から除去することが可能となった。
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