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2021 年度 実績報告書

気液界面修飾型薬物捕捉場の創成と持続可能な水系反応分離工学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H02752
研究機関北見工業大学

研究代表者

齋藤 徹  北見工業大学, 工学部, 教授 (40186945)

研究分担者 林 英男  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部計測分析技術グループ, 上席研究員 (10385536)
近藤 寛子  北見工業大学, 工学部, 助教 (60700028)
安田 啓司  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80293645)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード気泡 / 気液界面 / 塩基性色素 / 塩基性薬物 / 疎水相互作用 / 排水処理 / 迅速精製
研究実績の概要

昨年度までに界面活性剤を使用しないアルコール修飾フローテーション分離の適用性と機構解明について検討した。今年度は種々の色素や薬物に対し提案する方法の適用性を明らかにするとともに、色素含有排水処理や色素および薬物の迅速分離精製技術への適用の可能性を検討した。
1.色素・薬物含有排水の迅速処理
微量(0.02~0.05%)の1-ブタノールを添加してフローテーションを実施し、キサンテン塩基性色素(ローダーミン、クルスタルバイオレト、マラカイトグリーン)を含有する排水から、これらの色素を高効率に除去するための要件を明らかにした。色素の疎水性と除去率の間に相関が見られ、気泡表面(気液界面)への吸着には、疎水性が重要であることが明らかになった。また、pHの低下につれて色素の除去率が低下する傾向がみられた。気液界面の電荷(中世付近で負、強酸性で正)による静電反発のためと考えられる。環境水や染色排水中の共存物質の色素除去に及ぼす影響を調べ、妨害を排除する方法を見出した。様々な実験室スケールにおける分離効率や分離効率に影響を及ぼす諸因子について系統的に調べ、本法の実用化に必要なスケールアップや連続化における課題を明らかにした。
2.塩基性色素の迅速精製技術の開発
フローテーションによる迅速分離技術に基づく塩基性薬物や色素の高速分離精製技術を設計した。既存の方法で合成した色素や薬物の粗製物をフローテーション分離することにより、著しく迅速かつ簡便に高純度色素を得ることができた。さらに、この方法を薬物の精製に応用し、いくつかの塩基性薬物と原料成分との分離例を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Enrichment of amino acids from its aqueous solution by ultrasonic atomization and ultrafine bubbles2022

    • 著者名/発表者名
      Keiji Yasuda, Koji Hamada, and Yoshiyuki Asakura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 ページ: SG10091- 93

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac43e5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency and power dependence of ultrasonic degassing2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Asakura and Keiji Yasuda
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry

      巻: 82 ページ: 1058901-1058908

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2021.105890

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音波照射によるウルトラファインバブルの発生と消滅2022

    • 著者名/発表者名
      安田啓司, 朝倉義幸
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 36 ページ: 12-19

  • [雑誌論文] Rapid purification of Rhodamine B by alcohol-modified air bubble flotation2021

    • 著者名/発表者名
      Koki Kodama, Mako Oiwa, Tohru Saitoh
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Sciety of Japan

      巻: 94 ページ: 1210-1214

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200395

    • 査読あり
  • [学会発表] ウルトラファインバブルの超音波プロセスへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      安田啓司
    • 学会等名
      化学工学会関東支部 第70回最近の化学工学講習会
    • 招待講演
  • [学会発表] 気液界面修飾型薬物捕捉場の創成と持続可能な排水処理技術および物質精製技術への適用2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤 徹, 児玉 康輝, 大岩真子
    • 学会等名
      第81回分析化学討論会
  • [学会発表] 気泡を用いる薬物の迅速かつ選択的な分離技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      児玉 康輝, 山崎広夢, 大岩真子, 齋藤 徹
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
  • [学会発表] 気泡を分離媒体とするクロロキンの迅速精製技術2021

    • 著者名/発表者名
      児玉 康輝, 大岩真子, 齋藤 徹
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
  • [学会発表] オルガノクレーを用いる水中汚染物質の拡散防止法2021

    • 著者名/発表者名
      大岩真子, NGO Thi Thu Thao, 齋藤 徹
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
  • [学会発表] アルコール修飾気泡分離によるキサンテン色素の迅速分離2021

    • 著者名/発表者名
      山崎 広夢, 児玉 康輝, 大岩 真子, 齋藤 徹
    • 学会等名
      CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] Sorption and degradation of pesticides using organoclay2021

    • 著者名/発表者名
      NGO Thi Thu Thao, OIWA Mako, SAITOH Tohru
    • 学会等名
      CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] Rapid purification of Rhodamine B by alcohol-modified air bubble flotation2021

    • 著者名/発表者名
      Koki Kodama, Mako Oiwa, Tohru Saitoh
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Organoclay sorption method for diffusion control of organic pollutants2021

    • 著者名/発表者名
      Mako Oiwa, Koki Kodama, Tohru Saitoh
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Use of air-water interfaces for efficient and sustainable separation of pharmaceuticals and dyes in water2021

    • 著者名/発表者名
      Tohru Saitoh, Mako Oiwa, Koki Kodama
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of ultrafine bubbles on enrichment of amino acid in aqueous solution by ultrasonic atomization2021

    • 著者名/発表者名
      Keiji Yasuda, Koji Hamada and Yoshiyuki Asakura
    • 学会等名
      42th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波によるウルトラファインバブルの濃度制御2021

    • 著者名/発表者名
      安田啓司, 朝倉義幸
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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