| 研究課題/領域番号 |
14550750
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
迫原 修治 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80108232)
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| 研究分担者 |
後藤 健彦 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10274127)
飯沢 孝司 (飯澤 孝司) 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60130902)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 感温性ゲル / 分子インプリント / 重金属 / 吸着 / キレート / 温度スイング / 微粒子 / キレートモノマー / 脱着 |
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| 研究概要 |
本研究では、温度スイングによって特定の重金属イオンを選択的に吸・脱着する新規な吸着剤の検討を行った。感温性のN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)ゲルに重金属と相互作用するキレート基を分子インプリント法によって導入した。銅をターゲット分子として選択し、キレートモノマーとしてN-(4-ビニルベンジル)エチレンジアミン(Vb-EDA)を用いた。銅イオンの最大吸着量は特定の温度、すなわちゲルの膨潤度がゲル合成時のそれと同じになる温度で得られ、温度スイングによる吸・脱着が可能であった。これは、記憶させた吸着サイトが特定の温度で再現されることを意味している。また、1つの銅イオンと2つのVb-EDA分子とが配位すること、ゲルは銅に対して選択性を持つことを確認した。さらに、平衡吸着量はLangmuir等温吸着式でうまく表現できることを見いだした。しかし、100μm程度の粉砕ゲルを用いているにもかかわらず、平衡吸着量に達するのに100時間程度を要した。これは、吸着ピーク温度がpoly(NIPAM)の転移温度(約32℃)以上であるために、疎水性相互作用によって感温性ゲル粒子が凝集することによる。この問題を解決するために、アニオン性反応性界面活性剤を用いてVb-EDAを含む感温性ゲル微粒子を合成した。このゲル微粒子はpoly(NIPAM)の転移温度以上でも安定に分散した。吸着量の温度依存性、選択性は100μm程度の粉砕ゲルとほぼ同様の傾向を示したが、吸着速度は著しく向上し、吸着量は100分以内で平衡に達した。ゲル微粒子はハンドリングに問題があることから、今後さらに検討が必要であるが、新規な感温性ゲル吸着剤開発の可能性を示すことができた。
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