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2016 年度 実施状況報告書

有機溶液中クリティカルメタルの分離回収における親水性高分子配位子導入樹脂の有用性

研究課題

研究課題/領域番号 16K00611
研究機関富山大学

研究代表者

加賀谷 重浩  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (50272894)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード環境技術 / 環境材料 / 廃棄物再資源化
研究実績の概要

グリシジルメタクリレートとエチレングリコールジメタクリレートとを用い,懸濁重合法により親水性のメタクリレート系樹脂を調製した。篩を用いて分級した後,粒径,比表面積,細孔径,細孔容量などの樹脂基本特性を測定した。この樹脂にエーテルアミン(ビス(2-エトキシエチル)アミン)を導入した。比較のために,類似構造を有するアルキルアミン(ジアミルアミン)を導入した樹脂も調製した。得られた樹脂を元素分析に供し,窒素含有率よりエーテルアミン,アルキルアミン導入量を決定した。
各樹脂を純水に一定時間浸漬し,一定減圧度でろ過して湿潤重量を測定した。次いで,この樹脂を恒量になるまで真空乾燥し,乾燥重量を測定した。これらの差から,樹脂の含水率を求めたところ,エーテルアミン型樹脂の方がアルキルアミン型樹脂に比べ水を保持しやすいことが明らかとなった。
各樹脂の元素分離の基礎能力を明らかにするため,各樹脂を固相抽出カートリッジに充填し,21種の元素を含む水溶液を用いた流通式実験により元素捕捉におよぼす溶液pHの影響について検討したところ,エーテルアミン型樹脂,アルキルアミン型樹脂の両者に顕著な差は認められず,典型的なアミン型樹脂の元素捕捉挙動を示した。また回分式実験を通じて各樹脂の貴金属元素捕捉について検討したところ,いずれも金,白金,パラジウムを捕捉できる能力を有していた。得られた結果から,エーテルアミン型樹脂とアルキルアミン型樹脂との水溶液中元素の捕捉能力は,ほぼ同等であることが明らかとなった。
次に,数種の有機溶媒に酢酸パラジウムを溶解し,これらに乾燥樹脂,湿潤樹脂をそれぞれ加え,撹拌して各樹脂のパラジウム捕捉量を検討したところ,アセトニトリル,酢酸エチルではほとんど差は見られなかったがヘキサン,キシレンではいずれの樹脂においても乾燥樹脂より,湿潤樹脂の方が,捕捉量が大きくなる傾向にあった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載した平成28年度の研究実施計画におおむね従い研究が進んでいるため。

今後の研究の推進方策

エーテルアミン型樹脂については,有機溶液からのパラジウム捕捉について,保持水量の影響,保持水のpH,塩添加などの効果を検証する。
また,分子量の異なるポリアミンを導入した樹脂を調製する。また,導入したポリアミンを修飾した樹脂を調製する。これら樹脂の保持水量,有機溶液からのパラジウム捕捉能力,その他の元素の捕捉能力を検討する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 有機溶液中パラジウムの含水アミン型樹脂による回収2017

    • 著者名/発表者名
      小幡一誠, 宇田貴尋, 源明誠, 井上嘉則, 加賀谷重浩
    • 学会等名
      日本分析化学会第77回分析化学討論会
  • [学会発表] カルボキシメチル化ポリエチレンイミン型キレート樹脂を用いた微量元素の高速固相抽出分離に及ぼす基材樹脂の多孔性の影響2017

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩, 前優也, 源明誠, 井上嘉則
    • 学会等名
      日本分析化学会第77回分析化学討論会
  • [学会発表] 含水エーテルアミン型樹脂による有機溶液中からのパラジウム回収2016

    • 著者名/発表者名
      小幡一誠,宇田貴尋,源明誠,井上嘉則,加賀谷重浩
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 含水陰イオン交換樹脂による有機溶液中からのパラジウム回収:保持水の役割2016

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩, 小幡一誠, 宇田貴尋, 源明 誠, 井上嘉則
    • 学会等名
      日本分析化学会第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29

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公開日: 2018-01-16  

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