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2010 年度 実績報告書

内部貫通細孔を有する生体機能分子内包マイクロカプセル型分離剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21560780
研究機関宮崎大学

研究代表者

塩盛 弘一郎  宮崎大学, 工学部, 准教授 (80235506)

研究分担者 清山 史朗  都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90300665)
キーワードマイクロカプセル / 抽出剤 / 金属結合タンパク質 / 多孔質材料 / 生体分子 / リサイクルプロセス / 分離材
研究概要

粒径の異る分散水相を有するW/O/Wエマルションを出発状態として,有機相中でジビニルベンゼンをin situ重合することにより内部に連結した球状細孔を有するマイクロカプセルを調製した。亜鉛の抽出剤である2-Ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester (PC-88A)をカプセルに内包させた。マイクロカプセルの粒子径は,200-300μmであった。内水相の塩濃度,体積分率および乳化条件によって,内部の球状細孔の密度と細孔径を,また,有機相のPC-88A,ジビニルベンゼン,トルエンの濃度によりカプセル壁の構造を制御できることがわかった。内包したPC-88Aは使用したほぼ全量が内包された。PC-88A内包マイクロカプセルを用いて硫酸溶液からの亜鉛イオンの抽出挙動を明らかにした。亜鉛は,pH2より高いpHで抽出され始め,pH4以上で抽出率はほぼ一定となった。カプセルへの亜鉛の最大抽出量とPC-88Aの内包量との関係より,1つの亜鉛イオンに対し2分子のPC-88Aが反応していた。抽出挙動は,溶媒抽出の場合と同じであることが確かめられた。PC-88A内包マイクロカプセルによる亜鉛イオンの抽出速度を測定した。内部に連結球状細孔を形成させたカプセルのほうが,細孔がないカプセルよりも抽出速度が速く,細孔径が大きいほうが抽出速度が早くなった。PC-88A内包マイクロカプセルをカラムに充填し,連続流通操作により抽出を行った。細孔のないカプセルを用いた場合は、早くからカラム出口の亜鉛濃度が急激に高くなりその後ゆるやかに濃度が高くなる破過拳動であったが,連結球状細孔を形成させたカプセルは,長い間出口の亜鉛濃度が低く,その後急激に高くなり,初濃度と同じ出口濃度となった。これらの結果より内部の連結球状細孔の効果を確認することができた。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Microcapsules Containing PC-88A with Interconnected Spherical Pores and Their Extraction Properties of Zn(II)2011

    • 著者名/発表者名
      A.Matsushita, T.Sana, S.Kiyoyama, M.Yoshida, K.Shiomori
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 18 ページ: 123-135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of Palladium (II) with Through-hole Type Microcapsules Containing Trioctylamine2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kiyoyama, K.Shiomori, M.Yoshida
    • 雑誌名

      Ars Separetoria Acta

      巻: 7 ページ: 45-56

    • 査読あり
  • [学会発表] 連結球状孔を有する抽出剤内包マイクロカプセルを用いる亜鉛のカラム分離特性2011

    • 著者名/発表者名
      塩盛弘一郎, 松下明日香, 真隆志, 清山史朗, 吉田昌弘
    • 学会等名
      化学工学会 第76年会
    • 発表場所
      東京農工大学(小金井市)
    • 年月日
      2011-03-22
  • [学会発表] Preparation of microcapsules containing PC-88A with interconnected spherical pores and their extraction behavior of Zn(II)2010

    • 著者名/発表者名
      A. Matsushita, T. Sana, K. Shiomori, S. Kiyoyama, M. Yoshida
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      九州産業大学(福岡市)
    • 年月日
      2010-12-04
  • [学会発表] 連結球状孔を有するマイクロカプセルへの抽出剤の内包とその亜鉛抽出機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      塩盛弘一郎, 松下明日香, 清山史朗, 吉田昌弘
    • 学会等名
      第29回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2010-11-27
  • [学会発表] Preparation of Microcapsules with Interconnected Spherical Pores Containing 2-Ethylhexyl Phosphonic Acid Mono-2-ethylhexyl ester2010

    • 著者名/発表者名
      K. Shiomori, A. Matsushita, S. Kiyoyama, M. Yoshida
    • 学会等名
      9th Korea-Japan Symposium on Materials & Interfaces
    • 発表場所
      Yoesu Convention Center(韓国麗水市)
    • 年月日
      2010-11-01
  • [学会発表] 連結球状孔を有するPC-88A内包マイクロカプセルによる亜鉛の抽出機構2010

    • 著者名/発表者名
      松下明日香, 塩盛弘一郎, 真隆志, 清山史朗, 吉田昌弘
    • 学会等名
      化学工学会 第42回秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学(京都市)
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Preparation of Through-Holed Microcapsules Entrapped Tri-n-octylamine and Extraction of Pd(II)2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kiyoyama, K.Shiomori, M.Yoshid, Y.Hatate
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Ion Exchange
    • 発表場所
      メルボルン大学(オーストラリア.・メルボ'ルン市)
    • 年月日
      2010-07-19
  • [学会発表] Preparation of Porous Microcapsules Containing PC-88A and their Extraction Property of Zn(II)2010

    • 著者名/発表者名
      A.Matsushita, S.Kiyoyama, T.Sana, M.Yoshida, Y.Hatate, K.Shiomori
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Ion Exchange
    • 発表場所
      メルボルン大学(オーストラリア.・メルボルン市)
    • 年月日
      2010-07-19
  • [学会発表] Microcapsules with Interconnected-Spherical Pores Containing Extractant for Zn(II)2010

    • 著者名/発表者名
      K. Shiomori, A. Matsushita, S. Kiyoyama M. Yoshida
    • 学会等名
      The 8th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science
    • 発表場所
      ラマダホテルソウル(韓国ソウル市)
    • 年月日
      2010-06-25
  • [産業財産権] 無電解ニッケルめっき廃液の再生処理方法2010

    • 発明者名
      塩盛弘一郎, 清山史朗, 福永克明, 真隆志
    • 権利者名
      宮崎大学, 都城高専
    • 産業財産権番号
      特許,特願2010-286875
    • 出願年月日
      2010-12-21

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公開日: 2012-07-19  

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