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本研究の目的は、新たなキレート固体膜開発のためにゾルーゲル法を利用したメソポアシリカ/抽出剤ハイブリッド固体膜の合成を行い、白金族金属の選択的透過機構を解明し、ハイブリッド固体膜の細孔構造と分離特性との関係とその最適化、および能動輸送の発現機構のメカニズムを明らかにすることにある。本研究では、まず固体膜に固定化する抽出剤の開発を行った。4種類の新規な抽出剤が開発され、貴金属イオンに対するそれらの抽出選択性および抽出平衡について検討した。研究成果は、論文や特許で示されているように、貴金属に対して高い選択性を有する抽出剤を開発した。これらの抽出剤を無機/有機ハイブリッド固体膜にencapsulatedするためにゾルーゲル法によるシリカ膜を調製した。膜の調製は2通りの方法で行った。界面活性を有する抽出剤を鋳型として、アルコキシシリカ誘導体を加水分解する方法、およびポリシロキサンを用いて膜を調製する方法である。別冊の研究成果概要で述べているように、オキシム系の抽出剤を用いた銅イオンの膜分離については、供給相を0.1Mの酢酸緩衝溶液で受容相を1Mの塩酸溶液に設定して、水素イオン濃度差を駆動力として行った系では、能動輸送を発現することができた。しかしながら、貴金属イオンでは、受容相の溶離剤の種類に大きく影響し、短時間での能動輸送の発現には至っていない。
現在、今年度合成した抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離について検討している。その結果、膜による金の能動輸送も観測され、その実用化に向けての興味ある基礎データも蓄積されつつある(「研究発表」を参照)。さらに、抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離についで、2004年の8月に開催が予定されている環太平洋地区の化学工学の国際学会(APPChE)で発表する予定である。
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