2015 Fiscal Year Annual Research Report
水道水質基準を満たすためのカビ臭物質除去機能を有する新規高分子膜の開発
| Project/Area Number |
25420563
|
|---|
| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
菊地 康昭 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40204838)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | カビ臭物質 / 水道水質基準 / 多孔質高分子膜 / 分子認識 / ホスト－ゲスト相互作用 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
カビ臭物質であるメチルイソボルネオールは水質の富栄養化により発生する植物性プランクトンが生成する化学物質であるが、近年、河川や貯水池などの悪臭物質として問題となってきている。このため、平成16年の水道法改正の際、新たに水道水質基準に設定された物質であり、これらの効率的な除去が急務となっている。
レゾルシン環状四量体誘導体a-Hostを含有した高分子膜は顕著な吸着能力を発現することが明らかとなっているため、これを用いた吸着特性について詳しい検討を行った。カビ臭物質としては、2-MIBとほぼ同じ構造で安価なイソボルネオール(IB)を用いた。
溶媒であるメタノールと水の混合比を変化させ、溶媒の極性を変動させた際の吸着量の特性を検討したところ、溶媒の極性が上がるほど吸着量が増大することが示されたことから、IBは主に疎水性相互作用を主な駆動力として吸着されることが明らかとなった。一方、ホスト含有率を増加させて際の吸着量を検討したところ、10％までは吸着量が向上するもののそれ以上の含有率では逆に吸着量が低下することが明らかとなった。
次にインプリント高分子膜の調製を行い、選択性と吸着性について検討した。インプリント膜はホストとIBを溶液中混合して錯体状態で高分子膜を形成、その後、IBだけを除去することで、IBの分子形状をナノレベルで記憶させることで調製した。この際、IBの除去のための洗浄時間と吸着量の関係、並びに、洗浄液量と吸着量の関係を検討し、ホスト含有高分子膜よりも性能の向上したインプリント膜を調製することに成功した。さらに、水道水質基準物質であるp-ノニルフェノール（p-Np）を加えたIB溶液を用いて吸着実験を行うことでインプリント膜の吸着選択性を検討したところ、インプリント膜ではp-NpよりもIBが優先的に吸着することが明らかとなり、吸着選択性の向上を確認することができた。
|
