2013 Fiscal Year Annual Research Report
ゾル‐ゲル法による無機／バイオ吸着素子の開発と革新的レアメタル分離プロセスの構築
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23360405
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
馬場 由成 宮崎大学, 工学部, 教授 (20039291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大榮 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, 物質化学系, 准教授 (00342593)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ゾル・ゲル法 / キトサン誘導体/シリカ / レアメタル / 貴金属 / 鋳型吸着材 / パーフュージョンクロマト / ハイブリッド / 高選択的吸着材 |
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| Research Abstract |
【I】ゾル-ゲル法によるシリカ/キトサン誘導体の多孔質球状体の創製と貴金属・レアメタルの吸着特性
キトサン/有機酸を水相としたO/W/Oエマルションを調製し、その外油相にγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMC)を溶解し、多孔性のキトサン/シリカハイブリッド真球状体の合成に成功した。細孔構造は内油相とキトサン溶液の割合によって制御できる。このハイブリッド球状体にピリジルメチル、チオエーテル基などを導入した吸着材を合成し、実用化を目指して貴金属・レアメタルに対する吸着選択性を明らかにした。
【II】ゾル-ゲル法による二重アフィニティーをもつシリカ/キトサン誘導体分子認識素子の創製
アミノメチルピリジンを配位基とするキトサン誘導体(APMC)を合成し、酸に不溶化するためにトリエトキシシランで架橋した。本吸着材は低pH領域から中性にかけてAu、Pd、Cu、Niに高い吸着選択性を示した。また、バッチ法により吸着速度を測定し、CuやNiよりも貴金属の吸着速度が遅いことがわかった。そこで鋳型吸着材としてPd2+を鋳型にしたAPMC/シリカハイブリッド吸着材を合成し、その吸着選択性と吸着速度について鋳型のないAPMC /シリカ吸着材と比較して評価した。
【III】ゾル-ゲル法による貫通孔をもつキトサン誘導体/シリカによるパーフュージョンクロマトグラフィーおよびフィルタへの応用
キトサン誘導体の選択性を活かしながら、「ゾル-ゲル法」により無機シリカをハイブリッドした貫通孔を有する真球状体のシリカ/キトサン誘導体の合成に成功した。これを超高速クロマトの充填材として使用し、従来の50-500倍の空間速度を実現した。また、キトサンコーティングフィルターを創製し、In, Gaを含有した実廃液からのInの選択的な回収技術を確立することができた。以上の述べたように、バイオマスの柔軟性に無機材料の強度を付与したハイブリッド吸着材の実用化が待たれるところである。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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