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2013 年度 実施状況報告書

クリティカルメタルのハイスループット分離を可能にする高分子配位子導入キレート樹脂

研究課題

研究課題/領域番号 25340092
研究種目

基盤研究(C)

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) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード環境技術 / 環境材料 / 廃棄物再資源化
研究概要

メタクリル酸グリシジルとエチレングリコールジメタクリレートとを共重合して多孔性樹脂を合成した。また,クロロメチルスチレンとジビニルベンゼンとを共重合して同様に多孔性樹脂を合成した。得られた樹脂を分級し,粒径,比表面積,細孔径,細孔容量などの樹脂特性を測定した。この樹脂にポリエチレンイミン600など種々の分子量を持つポリアミンをそれぞれ導入した。得られた樹脂の一部を元素分析し,窒素含有率を決定した。また,得られた樹脂を脱プロトン化し,次いで塩酸溶液中でプロトン化させ,この塩酸溶液を自動滴定装置で酸塩基滴定して樹脂中の窒素含有率を見積もる方法についても検討した。
次いで,樹脂に導入したポリアミンに無水酢酸を作用させ,N-アセチル化ポリアミン型樹脂を合成した。得られた樹脂において,24種類の元素の捕捉能力を検討したところ,これらの樹脂が金(III),白金(IV)およびパラジウム(II)に対し優れた捕捉能力を有することを明らかにした。なお, N-アセチル化時の無水酢酸量を増加させることにより,白金(IV)およびパラジウム(II)の捕捉は阻害される傾向にあったが,金(III)の捕捉は顕著な影響を受けなかった。一方,導入したポリアミンの分子量の違いについては,顕著な影響を見いだすに至らなかった。
さらに,樹脂に導入したポリアミンに塩酸共存下でパラホルムアルデヒドと亜リン酸とを作用させ,ホスホメチル化ポリアミン型樹脂を合成した。樹脂に導入されたポリアミンの窒素量に対し,パラホルムアルデヒドおよび亜リン酸の当量を変化させてホスホメチル化を行い,得られた樹脂をマイクロウエーブ分解してICP発光分光分析にてリンを定量したところ,当量の増加とともに樹脂中のリン量が増大していることを認めた。
なお,カルボキシメチル化ポリアミン型樹脂について,その元素捕捉能力を市販樹脂と比較評価した。

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25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

N-アセチル化型樹脂については,捕捉した金(III),白金(IV),パラジウム(II)の溶出条件について検討するとともに,実廃液からのこれら元素の回収を試みる。
ホスホメチル化ポリアミン型樹脂については,元素捕捉挙動について詳細に検討する。
これらに加え,粒子状樹脂の工業利用のための形態に関する研究も進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

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

  • [雑誌論文] Chelating Materials Immobilizing Carboxymethylated Pentaethylenehexamine and Polyethyleneimine as Ligands (Reviews)2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Kagaya, Yoshinori Inoue
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 30 ページ: 35-42

    • DOI

      DOI: 10.2116/analsci.30.35

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential of Presep® PolyChelate as a Chelating Resin: Comparative Study with Some Aminocarboxylic Acid-Type Resins2013

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Kagaya, Yumi Saeki, Daiki Morishima, Riko Shirota, Takehiro Kajiwara, Toshifumi Kato, Makoto Gemmei-Ide
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 29 ページ: 1107-1112

    • DOI

      DOI: 10.2116/analsci.29.1107

    • 査読あり
  • [学会発表] ホスホメチル化ポリエチレンイミン型キレート樹脂を用いる希土類元素の固相抽出分離

    • 著者名/発表者名
      池田涼, 加賀谷重浩, 井上嘉則, 加藤敏文, 齊藤満
    • 学会等名
      日本分析化学会第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      函館
  • [学会発表] ホスホメチル化ポリエチレンイミン型キレート樹脂を用いる固相抽出/ICP-AESによる希土類元素の定量

    • 著者名/発表者名
      池田涼, 加賀谷重浩, 井上嘉則, 加藤敏文, 齊藤満
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      東大阪
  • [図書] Chelating resin, in "Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials"2014

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Kagaya, Makoto Gemmei-Ide, Yoshinori Inoue
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      SpringerReference.com

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公開日: 2015-05-28  

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