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2011 年度 実績報告書

迅速吸着性と易燃性を兼ね備えた固相抽出用ポリマーブラシ搭載多孔性シートの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360376
研究機関千葉大学

研究代表者

斎藤 恭一  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90158915)

研究分担者 梅野 太輔  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00400812)
浅井 志保  日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (10370339)
キーワード多孔性シート / 放射線グラフト重合法 / 接ぎ木高分子鎖 / 疎水性リガンド / 抽出試薬 / 担持 / 金属イオン / 吸着分離
研究概要

抽出試薬担持ポリマーブラシ搭載多孔性シートの作製方法を確立し,ポリマーブラシへの担持メカニズムを解明した。さらに,23年度はポリマーブラシの形成比率を解明する手法を見出した。ポリエチレン製多孔性シート(細孔の平均直径1μm,細孔の体積比率75%,膜厚3mm)を基材に用いた"抽出試薬担持ポリマーブラシ搭載多孔性シート"の作製経路は4段階からなる。まず,電子線照射によってラジカルを基材につくった。つぎに,エポキシ基をもつモノマー(ここでは,グリシジルメタクリレート)をグラフト(接ぎ木)重合させた。さらに,付与したポリマープラシ中に疎水性基としてアルキルアミノ基(構造式で示すと,C_nH_<2n+1>NH-)を導入した。最後に,抽出試薬として例えば,リン酸系抽出試薬の代表であるビス(2-エチルヘキシル)リン酸(略称HDEHP)を,ポリマーブラシ中のアルキルアミノ基と抽出試薬中の疎水性部との相互作用に基づいて担持した。得られたシートをディスク状に切り出して,市販の固相抽出用空カートリッジに充填し,抽出試薬担持カートリッジを作製できた。疎水性基としてのアルキルアミノ基の炭素数を2から18まで変化させて,抽出試薬をポリマーブラシに担持した。同時に,抽出試薬の担持に伴う多孔性シートの細孔構造の変化を,電子顕微鏡および比表面積測定によって追跡した。疎水性基の種類,抽出試薬の種類,そしてそれらの組み合わせを変えることによって,炭素数と抽出試薬担持量との関係を調べ,疎水性基をもつポリマーブラシへの抽出試薬の担持構造を解明した。希土類金属や貴金属の分離精製に役立つ高性能分離材料であり,実用化を進めている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dependence of lanthanide-ion binding performance of HDEHP concentration in HDEHP impregnation to porous sheet2012

    • 著者名/発表者名
      Ishihara R, Asai S, Umeno D, Saito K, et al.
    • 雑誌名

      Solvent Extraction and Ion Exchange

      巻: 30 ページ: 171-180

    • DOI

      10.1080/07366299.2011.609382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Removal of boron using nylon-based chelating fibers2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K, Umeno D, Saito K, et al.
    • 雑誌名

      Industrial and Engineering Chemistry Research

      巻: 50 ページ: 5727-5732

    • 査読あり
  • [学会発表] 放射線グラフト重合法における線量とグラフト鎖の形成部位との関係2012

    • 著者名/発表者名
      池沢秀和, 梅野太輔, 斎藤恭一
    • 学会等名
      第77回 化学工学会
    • 発表場所
      工学院大学,東京
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 多孔体に付与したポリマーブラシおよびルーツの定量評価2011

    • 著者名/発表者名
      内山翔一朗, 梅野太輔, 斎藤恭一
    • 学会等名
      第43回 化学工学会
    • 発表場所
      名古屋工業大学,愛知
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 電子線グラフト重合におけるアルコール溶媒がグラフト高分子鎖の形成部位に及ぼす効果2011

    • 著者名/発表者名
      石原量, 梅野太輔, 斎藤恭一
    • 学会等名
      第33回 日本膜学会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター別館,東京
    • 年月日
      2011-05-12
  • [備考]

    • URL

      http://chem.tf.chiba-u.jp/

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公開日: 2013-06-26  

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