2016 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of polymer-metas nano particle and characterization of its adsorption property of toxic substances.
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26420764
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
後藤 健彦 広島大学, 工学研究院, 助教 (10274127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯澤 孝司 広島大学, 工学研究院, 准教授 (60130902)
迫原 修治 新居浜工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (80108232)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子ゲル / 無機/有機複合体 / 重金属除去 / 金属水酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究で感温性ゲル/磁性体微粒子複合体作製時にゲルを浸漬する塩化鉄溶液濃度が一定値を越えると粒子含有率が急激に減少することが明らかになった。そのため、側鎖にエチレングリコールを持ち塩化鉄溶液中での膨潤度がN-isopropylacrylamide (NIPA) よりも大きなtriethyleneglycoleacrylate (TEGA)ゲルを用い粒子含有率の向上を試みた。TEGAゲルは塩化鉄溶液の増加に対する膨潤度の低下がNIPAゲルよりも緩やかで、NIPAゲルよりも多くの塩化鉄溶液を取り込むことが可能となったため粒子含有率はNIPAゲルを用いた場合の約２倍になった。次に複合体の磁場発熱特性を検討するためガラス容器中に蒸留水量3 m Lに作製時の塩化鉄濃度の異なるNIPAゲル複合体、TEGAゲル複合体0.15gをそれぞれ添加し、容器外部に設置したコイルに450W、800 kHzの交流電流を与えて磁場を発生させた。いずれの複合体も、粒子含有率が高いほど発熱量が高く、最大１℃/minの温度上昇が見られた。しかし、磁性体単位重量あたりの発熱量を計算するとFeCl2/FeCl3＝0.2/0.4 mol/Lで作製した複合体の発熱量が最も大きかった。生成した複合体中の磁性粒子の平均粒子径は塩化鉄濃度が高いほど大きくなるが、粒子径が20nmを越えると発熱量が低下し、今回の周波数では、平均粒子径11nmの時に最大になった。さらに金属水酸化物とゲルの複合体の吸着剤への応用として、イオン性高分子の4級化DMAPAAと水酸化鉄粒子の複合体を合成し、ヒ素(ヒ酸)の吸着特性を検討した。水酸化鉄含有量向上のためにモノマーと塩化鉄溶液を混合し、アルカリ溶液中でゲルと水酸化鉄粒子を同時合成することで、粒子含有率が53.4wt%まで増加した。ヒ酸の複合体への最大吸着量は156.4 mg/gであった。
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