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2013 年度 研究成果報告書

感温性高分子の親疎水性転移を利用した新しい吸脱着機構を持つレアメタル吸着剤の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 23560911
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関広島大学

研究代表者

後藤 健彦  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10274127)

研究分担者 迫原 修治  広島大学, 大学院工学研究院, 教授 (80108232)
飯澤 孝司  広島大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60130902)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード高分子ゲル / 感温性高分子 / イオン性高分子 / 吸着・脱着 / 親疎水転移 / 金属イオン
研究概要

金属イオン吸着剤として感温性のN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)とイオン性のアクリル酸(AAC)を共重合したイオン性感温性ゲルを合成したが、カルボキシル基と金属イオン間の相互作用が強いため脱着割合が小さく、温度応答性も低下することが判った。そこで、金属イオンとの相互作用がAACよりも弱いポリビニルアルコール (PVA)とNIPAMを用い、セミ-IPN(準相互侵入網目)構造のゲルを合成したところNIPAMゲルとほぼ同じ転移挙動を示し、AAC共重合ゲルの脱着割合(約20 %)より高い脱着割合(約40-60 %)を示す、再生可能な感温性金属イオン吸着剤を合成することができた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Functional adsorbent as endocrine disruptor using pH-responsive polymer grafted on porous ethylene vinyl acetate disk2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Teramoto, Sho Kimata, Toshiyuki Harada, Shuji Sakohara
    • 雑誌名

      Chem. Eng. J.

      巻: 246 ページ: 114-121

    • DOI

      10.1016/j.cej.2014.02.048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption and desorption of calcium ions by temperature swing with copolymer of thermosensitive and chelating components grafted on porous ethylene vinyl acetate disk2014

    • 著者名/発表者名
      S. Sakohara, Y. Kuriyama, K. Kobayashi, T. Gotoh, T. Iizawa
    • 雑誌名

      React. Func. Polym.

      巻: 73 ページ: 1632-1638

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2013.09.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separation of bisphenol-A by unimolecular micelles formed by pH-responsive polymer grafted onto polypropylene nonwoven fabrics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Teramoto, S. Kimata, T. Harada, M. Chuman, S. Sakohara
    • 雑誌名

      Chem. Eng. J.

      巻: 236 ページ: 490-497

    • DOI

      10.1016/j.cej.2013.10.056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consolidation of suspended particles by using dual ionic thermosensitive polymers with incorporated a hydrophobic component2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sakohara, T. Kawachi, T. Gotoh, T. Iizawa
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 106 ページ: 90-96

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2012.12.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of porous poly[oligo(ethylene glycol)methyl ether methacrylate] gels that exhibit thermosensitivity in highly concentrated NaCl solution2012

    • 著者名/発表者名
      T. Iizawa, D. Yamamoto, T. Gotoh, S. Sakohara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 53 ページ: 3417-3420

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2012.06.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermosensitive properties of amphiphilic N,N-dimethylacrylamide gel grafted with thermosensitive oligo (N-isopropylacrylamide)2012

    • 著者名/発表者名
      A. Takahashi, S. Sakohara
    • 雑誌名

      J. Appl. Polym. Sci.

      巻: 124 ページ: 1208-1216

    • DOI

      10.1002/app.35086

    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of The Adsorption Properties of Sulfobetaine Gel With Different Number of Groups Spacer Based on its Transition and Swelling Behavior2014

    • 著者名/発表者名
      E. O. Ningrum, Y.Murakami, Y. Ohfuka, S. Sakohara
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2014-03-20
  • [学会発表] semi-IPN感温性ゲルへの金属イオンの吸脱着特性2013

    • 著者名/発表者名
      平原龍馬, 後藤健彦, 迫原修治
    • 学会等名
      化学工学会中国四国支部大会大学院生発表会
    • 発表場所
      宇部市
    • 年月日
      2013-12-13
  • [学会発表] NIPA-PVAセミIPNゲルへの金属イオンの感温吸着特性2013

    • 著者名/発表者名
      平原龍馬, 後藤健彦, 迫原修治
    • 学会等名
      第15回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2013-03-02
  • [学会発表] Development of a novel adsorbent using zwitteirionic betaine gels2012

    • 著者名/発表者名
      E. O. Ningrum T. Gotoh, T. Iizawa, S. Sakohara
    • 学会等名
      10^<th> Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2012-11-08
  • [学会発表] イオン基を導入した感温性ゲルの温度変化による金属イオン吸脱着特性2012

    • 著者名/発表者名
      後藤健彦, 岩本賢悟, 迫原修治
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-09-21
  • [学会発表] Repeated Adsorption of Metal Ions onto Thermosensitive Ionic Hydrogel by Temperature Swings2012

    • 著者名/発表者名
      T. Gotoh, K. Iwamoto, S. Sakohara
    • 学会等名
      Polymer Networks Group 21^<st> Conference
    • 発表場所
      Jackson Hall, USA
    • 年月日
      2012-08-14
  • [学会発表] イオン基を導入した感温性ゲルへのアルカリ金属の吸脱着特性2011

    • 著者名/発表者名
      岩本賢悟, 後藤健彦, 迫原修治
    • 学会等名
      第4回化学工学3支部合同福井大会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2011-12-08

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公開日: 2015-07-16  

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