2021 Fiscal Year Research-status Report
Chelating resin immobilizing polymer ligand: Addition of rapid solid-phase extraction ability for valuable elements by optimizing ligand state
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20K12237
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
加賀谷 重浩 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (50272894)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 固相抽出法 / キレート樹脂 / ポリアミン / 表面開始原子移動ラジカル重合 / 元素捕捉迅速性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Grafting-to法においては，グリシジルメタクリレート（GMA）とエチレングリコールジメタクリレートとを用い，懸濁重合法により親水性の多孔性メタクリレート樹脂に分子量の異なるポリアミンをgrafting-to法により固定化した。得られた樹脂を用い，流れ式操作を用いて元素捕捉迅速性について評価した。また，市販エポキシ基含有高分子であるマープルーフにポリアミンを導入した。これらは元素捕捉能力を有していた。元素捕捉迅速性を評価したところ，懸濁重合法により得られた親水性の多孔性メタクリレート樹脂にポリアミンを導入したものに比べ，やや劣る結果が得られた。
Grafting-from法においては，ポリアミン固定化法について，ポリアミン重合条件を詳細に検討した。重合開始剤である2-ブロモイソブチリルブロミド（BiBB）を多く固定化した樹脂を使用し，表面開始原子移動ラジカル重合法により樹脂上にポリアミンを導入した。得られた樹脂の元素分析の結果より，重合時間の変化に加え，重合時のモノマー濃度を変化させることにより樹脂の窒素含有量を制御できることを明らかにした。反応がリビング的に進行していることが昨年度の検討結果より示唆されていることより，重合時間，重合時モノマー濃度の変化によりポリアミン分子量を制御できることが示唆された。得られた樹脂を用い，回分式操作によりCu(II)捕捉迅速性の評価を行なった結果，Cu(II)の捕捉は擬二次反応速度式に従い，得られた速度定数は樹脂の窒素含有量が大きくなるにつれ徐々に小さくなり，ある窒素含有量以上ではほぼ一定となることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ感染状況の悪化に伴う入構制限期間があった。また，研究代表者が５月下旬より体調を崩し，６月下旬より入院し，手術を受けた。７月中旬退院したものの，その後も継続的な治療が必要で今日に至っている。このような理由により，研究が当初予定通り進まなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
重合開始剤固定化量の小さな樹脂を用い，grafting-from法により分子量の異なるポリアミンを導入し，得られた樹脂を用いてCu(II)捕捉迅速性について詳細に評価する。ポリアミン導入樹脂の元素捕捉基の状態と元素捕捉迅速性との関係を考察する。
また，grafting-from法またはgrafting-to法で調製したポリアミン固定化樹脂において，ポリアミンを積極的に架橋することにより自由度を低下させた場合の元素捕捉迅速性についても評価する。
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