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2014 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
研究実績の概要

N-アセチル化ポリアミン型樹脂による貴金属元素の分離に関する研究においては,樹脂に捕捉された貴金属元素の脱離条件について詳細に検討した。金(III),白金(IV),パラジウム(II)においては,塩酸,硝酸では脱離は不十分であったが,チオ尿素/塩酸を用いることにより定量的に脱離させることができた。樹脂の繰り返し利用性について検討したところ,少なくとも5回までの使用が可能であった。N-アセチル化ポリアミン型樹脂を実廃液からの金(III),白金(IV),パラジウム(II)の分離回収に適用し,好結果を得た。
ホスホメチル化ポリアミン型樹脂による希土類元素・インジウムの分離に関する研究においては,樹脂に導入するポリアミン分子量,ホスホメチル化率と各元素の捕捉能力との関係について検討した。分子量の異なるポリエチレンイミンを基材樹脂に導入し,元素分析で求めた樹脂上の窒素量に対して種々の量のホスホメチル化試薬を添加して調製した樹脂において,分子量ならびにホスホメチル化試薬量の増大とともに希土類元素を定量的に捕捉できるpH範囲が酸性側にシフトして広がった。インジウムについても同様の傾向が認められた。なお,この樹脂は,コバルト,銅,ガリウム,モリブデン,ニッケル,バナジウムなども定量的に捕捉するが,マグネシウム,カルシウム,ストロンチウムなども捕捉してしまうことが明らかとなった。樹脂を固相抽出カートリッジに充填し,希土類元素を含む溶液を通易させた場合,希土類元素の捕捉は少なくとも9 mL/minまでの流量では影響を受けなかったが,それ以上の流量では重希土類元素の捕捉率が低下した。
また,粒子状樹脂の工業利用のための形態に関する研究の一環として,既存の焼結体製造技術を応用し,樹脂を含む焼結体の調製についても検討した。

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26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

ホスホメチル化ポリアミン型樹脂については,捕捉した希土類元素・インジウムの定量的な脱離のために,酸,塩基,錯形成剤などの適用を試み,最適な溶離液について検討する。また,実用性を明らかにするため,元素の捕捉におよぼす共存成分の影響についても検討する。
また,すでに明らかになっているカルボキシメチル化ポリエチレンイミン型配位子に関する知見と,本研究で明らかになってきているN-アセチル化およびホスホメチル化ポリアミン型高分子配位子に関する知見を整理し,高分子配位子の設計指針構築に向けて検討する。
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引き続き進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] カルボキシメチル化ポリエチレンイミン型キレート樹脂を用いた元素捕捉におよぼすポリエチレンイミン分子量の影響2014

    • 著者名/発表者名
      城田理子,加賀谷重浩,源明誠,井上嘉則,加藤敏文,梶原健寛,齊藤満
    • 学会等名
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      春日井
    • 年月日
      2014-11-30
  • [学会発表] ハイスループット処理が可能な長鎖アミノカルボン酸型樹脂2014

    • 著者名/発表者名
      城田理子,源明誠,加賀谷重浩
    • 学会等名
      日本化学会近畿支部平成26年度北陸地区講演会及び研究発表会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] キレート樹脂含有焼結多孔体を用いる環境試料中微量元素の固相抽出分離2014

    • 著者名/発表者名
      城田理子,加賀谷重浩,源明誠,井上嘉則,加藤敏文,梶原健寛,齊藤満
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] 長鎖アミノカルボン酸型樹脂の元素捕捉特性2014

    • 著者名/発表者名
      城田理子,加賀谷重浩,源明誠,井上嘉則,上茶谷若,梶原健寛,齊藤満
    • 学会等名
      日本分析化学会第33回分析化学中部夏期セミナー
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-05
  • [学会発表] 迅速な元素分離を可能にする固相抽出材の開発2014

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩
    • 学会等名
      日本分析化学会中部支部平成26年北陸地区講演会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2014-07-12
    • 招待講演
  • [学会発表] カルボキシメチル化ポリエチレンイミン型キレート樹脂による銅(II)の捕捉におよぼすポリエチレンイミン分子量の影響2014

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩 ,城田理子,源明誠,井上嘉則,上茶谷 若,梶原 健寛,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
      郡山
    • 年月日
      2014-05-25
  • [学会発表] ポリエチレンイミン型樹脂へのポリエチレンイミン追加導入による元素捕捉容量の改善2014

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩,加藤雄大,源明誠,井上嘉則,上茶谷若,梶原健寛,齋藤 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
      郡山
    • 年月日
      2014-05-25
  • [図書] 微量金属分析の前処理と測定ノウハウ(第1章第2節 ICP発光分光分析のための微量元素の分離濃縮技術)2015

    • 著者名/発表者名
      加賀谷重浩
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      技術情報協会

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公開日: 2016-05-27  

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