物理化学的吸着によらない重金属捕集材の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26550058
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 佐野 寛 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40162523)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 重金属 / 捕集材 / ヘテロ環 / ポリマー

Outline of Annual Research Achievements

本年度は重金属捕集材としてスチレン－ビニルピリジン系共重合体の作成を目的とし，その合成条件の最適化を行った．前年度までに，捕集効率の良さと実用性を兼ね備えた粒径を持つ捕集材の作成について，ホモポリマーについてはその合成条件ほぼ確立できた．一方，共重合体についても同様な条件で作成可能と判断したが，その後，再現性に問題があることが明らかとなった．その原因について調査したところ，ビニルピリジン系モノマーの純度に問題があることが判明した．すなわち，捕集材作成の際にはビニルピリジン系モノマーを精製して用いているが，これが比較的不安定であるため，精製後冷暗所保存しても時間がたつと徐々に不純物を含むようになり，これが粒径に影響を及ぼしていた．そこで合成の直前に減圧蒸留により精製するようにしたところ，良い再現性が得られた．この精製については塩基性のアルミナカラムを通すことによっても同等の再現性が得られたため，操作の簡便性の利点からこの後の検討ではこれを用いた．結果として，ビニルピリジン系モノマー3％を含む共重合体の作成においては，全モノマー濃度25％，分散剤（ケン化度86～90％PVA）濃度0.3％，開始剤（AIBN）濃度0.3％のとき目的とする粒径のポリマーがおよそ70％の収率で得られた．なお，この共重合体の合成ではその粒径は，特に分散剤（PVA）のケン化度に非常にセンシティブであり，例えばケン化度＞90％のものでは，粒径は不揃いで大きくなるという知見が得られた．結果として共重合体においても，再現性良く粒径をコントロールすることが可能となった．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は捕集材の機能評価まで行う予定であったが，共重合体の合成において，再現性を確立するのに時間を要したため，機能評価までは行えなかった．

Strategy for Future Research Activity

再現性良く共重合体が得られる合成条件が確立できたため，これにより捕集材を作成し，これを用いた重金属捕集材としての評価を行う．

Causes of Carryover

当初は捕集材の機能評価まで行う予定であったが，共重合体の合成において，再現性を確立するのに時間を要したため，機能評価までは行えなかった．そのため，機能評価に必要な経費を繰り越した．

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度の経費は主に捕集材の機能評価に使用する．