JP2002253962A - Adsorbent and production method therefor - Google Patents
Adsorbent and production method thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、環境汚染の原因と
なる酸性ガス、臭気成分、界面活性剤、重金属イオン等
の吸着除去に有効な吸着剤に関する。詳しくは、特に重
金属イオンに対して高い親和性を有し、それを選択的に
吸着する吸着剤、及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adsorbent effective for adsorbing and removing acidic gases, odor components, surfactants, heavy metal ions and the like which cause environmental pollution. More specifically, the present invention particularly relates to an adsorbent having high affinity for heavy metal ions and selectively adsorbing the same, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】廃水等に含まれる人体に有害な金属に対
しては厳しい規制が設けられており、それらを除去する
ために種々の方法が提案されている。2. Description of the Related Art Strict regulations are set for metals harmful to the human body contained in wastewater and the like, and various methods have been proposed to remove them.
【0003】廃水等に含まれる金属を除去する方法とし
ては、例えば、中和凝集沈殿法、イオン浮選法、イオン
交換法、電解浮上法、電気透析法、吸着法、逆浸透法等
の方法が知られている。しかしながら、中和凝集沈殿法
では生成した大量の金属水酸化物スラッジを処理する必
要があるという作業上の問題があり、また、廃棄した金
属水酸化物スラッジから金属イオンが河川、湖水、海水
等へ再溶解し、二次公害を引き起こす可能性があった。
イオン浮選法、イオン交換法、電解浮上法、電気透析
法、吸着法、逆浸透法等の方法では金属イオンの除去
率、操作性、ランニングコスト等の点で問題があり、必
ずしも満足された処理方法ではなかった。[0003] As a method for removing metals contained in wastewater and the like, for example, neutralization coagulation sedimentation method, ion flotation method, ion exchange method, electrolytic flotation method, electrodialysis method, adsorption method, reverse osmosis method and the like. It has been known. However, in the neutralization coagulation sedimentation method, there is an operational problem that it is necessary to treat a large amount of generated metal hydroxide sludge, and metal ions are generated from discarded metal hydroxide sludge in rivers, lakes, seawater, etc. Redissolved in water and could cause secondary pollution.
Methods such as the ion flotation method, ion exchange method, electrolytic flotation method, electrodialysis method, adsorption method, and reverse osmosis method have problems in terms of metal ion removal rate, operability, running cost, and the like, and are not always satisfied. It was not a processing method.
【0004】このため、上述の方法に替って、吸着剤を
用いた金属の除去方法が広く利用されるようになってき
ている。吸着剤は、廃水中の金属の吸着のみならず、溶
液中の界面活性剤等も吸着することが可能であり、また
ゴミ焼却場の排煙等のようなガス化した金属を含む排ガ
ス、環境汚染の原因となる酸性ガスや臭気成分等のガス
の吸着、更にはごみ焼却場で生じる焼却灰、鉱滓、汚
泥、汚染された土壌等のような金属を含む固体廃棄物の
処理に対しても利用することができ、広範に使われつつ
ある。[0004] For this reason, a metal removal method using an adsorbent has been widely used instead of the above-mentioned method. The adsorbent is capable of adsorbing not only metals in wastewater but also surfactants in solution, and exhaust gas containing gasified metals such as flue gas from garbage incineration plants, environmental For the adsorption of gases such as acid gas and odorous components that cause pollution, and also for the treatment of solid waste containing metals such as incineration ash, slag, sludge, contaminated soil, etc. generated in refuse incineration plants. It is available and is becoming widely used.
【0005】このような吸着剤としては、各種の担体に
アミノ基を導入・固定化した吸着剤が知られている。ポ
リエチレンイミン等のポリアミン類が、二酸化炭素、二
酸化硫黄、硫化水素、アルデヒド類、メルカプタン類等
の酸性ガスや臭気成分、非イオン性又はアニオン性の界
面活性剤、銅、水銀等の重金属イオン等に対して高い親
和性を有することは一般に公知であり、例えば、ポリエ
チレンイミンと二硫化炭素の反応生成物を活性炭に添着
した重金属吸着剤(特開昭58−150424号公報
等)や、多孔性樹脂に分子量5000以上のポリエチレ
ンイミンを担持してなる環境浄化用吸着材(特開昭62
−216641号公報等)、多孔性担体にポリエチレン
イミンを吸着担持させた担持物と架橋剤とを反応させて
ポリエチレンイミンを架橋不溶化してなる吸着剤(特開
昭62−225244号公報等)等、各種担体にポリエ
チレンイミンを担持させた材料が提案されている。[0005] As such an adsorbent, an adsorbent in which an amino group is introduced and immobilized on various carriers is known. Polyamines such as polyethyleneimine are converted to acid gases and odor components such as carbon dioxide, sulfur dioxide, hydrogen sulfide, aldehydes and mercaptans, nonionic or anionic surfactants, and heavy metal ions such as copper and mercury. It is generally known that it has a high affinity for the polymer. For example, a heavy metal adsorbent obtained by impregnating a reaction product of polyethyleneimine and carbon disulfide on activated carbon (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-150424, etc.), a porous resin Adsorbent for environmental purification comprising polyethyleneimine having a molecular weight of 5000 or more supported on
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-225244, etc.), an adsorbent obtained by reacting a cross-linking agent with a carrier obtained by adsorbing and supporting polyethylene imine on a porous carrier (eg, JP-A-62-225244) In addition, materials in which polyethyleneimine is supported on various carriers have been proposed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の吸着剤はポリエチレンイミンが高価な材料であるた
め、吸着剤自体も高コストとなる問題があり、また、金
属イオンの吸着・除去率も十分とは言い難かった。However, since polyethyleneimine is an expensive material for these adsorbents, the adsorbents themselves have a problem of high cost, and the adsorbing / removing rate of metal ions is not sufficient. Was hard to say.
【0007】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、安価で高性能な吸着剤、及びその
製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive and high-performance adsorbent and a method for producing the same.
【0008】[0008]
【課題を解決する手段】本発明者らは、安価で高性能な
吸着剤を開発すべく鋭意検討を行った結果、低分子量の
ポリエチレンポリアミン類を架橋反応させた反応生成物
が多孔性担体の表面に固定化されている吸着剤を見出
し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied to develop an inexpensive and high-performance adsorbent, and as a result, a reaction product obtained by a cross-linking reaction of low molecular weight polyethylene polyamines was used as a porous carrier. The present inventors have found an adsorbent immobilized on the surface, and have completed the present invention.
【0009】すなわち、本発明は、低分子量のポリエチ
レンポリアミン類を架橋反応させた反応生成物が多孔性
担体の表面に固定化されている吸着剤、及びその製造方
法である。That is, the present invention relates to an adsorbent in which a reaction product obtained by a cross-linking reaction of low molecular weight polyethylene polyamines is immobilized on the surface of a porous carrier, and a method for producing the same.
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0011】本発明の吸着剤は、低分子量のポリエチレ
ンポリアミン類を架橋反応させた反応生成物が多孔性担
体表面に固定化されていることをその特徴とする。The adsorbent of the present invention is characterized in that a reaction product obtained by a cross-linking reaction of low molecular weight polyethylene polyamines is immobilized on the surface of a porous carrier.
【0012】本発明において、低分子量のポリエチレン
ポリアミン類としては、特に限定するものではないが、
分子量が250以下のポリエチレンポリアミン類が好ま
しく、具体的には、エチレンジアミン、ジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペン
タミン、ペンタエチレンヘキサミン等の脂肪族ポリアミ
ンが例示される。詳細な理由は不明であるが、ポリエチ
レンポリアミン類として、このような低分子量のポリエ
チレンポリアミン類を用いて得た本発明の吸着剤は、ポ
リエチレンイミンのような高分子量のアミン類を用いて
得られる吸着剤よりも金属イオンの吸着容量が高く、高
性能なものとなる。このため、本発明においては、低分
子量のポリエチレンポリアミン類を使用することが肝要
である。また、本発明において使用される低分子量のポ
リエチレンポリアミン類は粘度は低く、30℃において
約100mPa・s以下である。これに反して高分子量
のアミン類は粘度が高く、例えば、分子量が600のポ
リエチレンアミンの場合、その粘度は30℃において5
00〜2,500mPa・sとなる。このように本発明
においては、低粘性の低分子量のポリエチレンポリアミ
ン類を使用することにより、ハンドリングが容易で操作
性が向上するという利点も具備する。In the present invention, the low molecular weight polyethylene polyamines are not particularly limited,
Polyethylene polyamines having a molecular weight of 250 or less are preferable, and specific examples thereof include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine. Although the detailed reason is unknown, the adsorbent of the present invention obtained using such low-molecular-weight polyethylene polyamines as polyethylene polyamines can be obtained using high-molecular-weight amines such as polyethylene imine. The metal ion adsorption capacity is higher than that of the adsorbent, and the performance is high. For this reason, in the present invention, it is important to use low molecular weight polyethylene polyamines. The low-molecular-weight polyethylene polyamines used in the present invention have a low viscosity, and are not more than about 100 mPa · s at 30 ° C. In contrast, high molecular weight amines have a high viscosity. For example, in the case of polyethylene amine having a molecular weight of 600,
00 to 2,500 mPa · s. As described above, in the present invention, the use of low-viscosity, low-molecular-weight polyethylene polyamines also has an advantage that handling is easy and operability is improved.
【0013】本発明において、吸着剤の構成成分である
多孔性担体は特に限定されず、例えば、公知の多孔性無
機化合物や多孔性樹脂等を使用すればよい。このような
多孔性無機化合物としては、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、ジルコニア、アルミノシリケート等が挙げられ、こ
れらを単独で又は混合物として使用することができる。
また、多孔性樹脂としては、ポリスチレンに代表される
スチレン骨格を有する樹脂、メチル(メタ)アクリレー
トに代表される(メタ)アクリル骨格を有する樹脂、フ
ェノール樹脂に代表されるフェノール骨格を有する樹脂
等が挙げられ、これらを単独で又は混合物として使用す
ることができる。多孔性担体の粉体物性は、特に限定す
るものではないが、平均粒径は1μm〜1mm、空孔率
は20〜90%、平均細孔径は10nm〜5μm、BE
T比表面積は50〜500m2/g程度でよい。In the present invention, the porous carrier which is a component of the adsorbent is not particularly limited, and for example, a known porous inorganic compound, a porous resin or the like may be used. Examples of such a porous inorganic compound include silica, alumina, titania, zirconia, and aluminosilicate, and these can be used alone or as a mixture.
Examples of the porous resin include a resin having a styrene skeleton represented by polystyrene, a resin having a (meth) acryl skeleton represented by methyl (meth) acrylate, and a resin having a phenol skeleton represented by a phenol resin. And these can be used alone or as a mixture. Although the powder physical properties of the porous carrier are not particularly limited, the average particle diameter is 1 μm to 1 mm, the porosity is 20 to 90%, the average pore diameter is 10 nm to 5 μm, and BE
The T specific surface area may be about 50 to 500 m 2 / g.
【0014】本発明の吸着剤中に固定化される低分子量
のポリエチレンポリアミン類を架橋反応させた反応生成
物の量としては、特に限定するものではないが、吸着剤
の10〜50重量%の範囲が好ましい。反応生成物の固
定化量が10重量%未満では金属の吸着量が低くなる場
合があり、50重量%を超えると反応生成物が多孔性担
体から剥離する場合がある。The amount of the reaction product obtained by crosslinking the low-molecular-weight polyethylene polyamines immobilized in the adsorbent of the present invention is not particularly limited, but may be 10 to 50% by weight of the adsorbent. A range is preferred. If the amount of the reaction product immobilized is less than 10% by weight, the amount of adsorbed metal may be low. If the amount exceeds 50% by weight, the reaction product may be separated from the porous carrier.
【0015】次に、本発明の吸着剤の製造方法について
説明する。Next, a method for producing the adsorbent of the present invention will be described.
【0016】本発明の吸着剤の製造方法は、特に限定す
るものではないが、例えば、低分子量のポリエチレンポ
リアミン類を含有する溶液と多孔性担体とを混合し、溶
媒を留去して低分子量のポリエチレンポリアミン類を担
持した担持物を製造した後、架橋剤を含有する溶液と該
担持物とを混合するか、又は低分子量のポリエチレンポ
リアミン類と架橋剤を含有する溶液と該担持物とを混合
し、多孔性担体の表面で低分子量のポリエチレンポリア
ミン類を架橋反応させることにより簡便に製造すること
ができる。The method for producing the adsorbent of the present invention is not particularly limited. For example, a solution containing a low-molecular-weight polyethylene polyamine is mixed with a porous carrier, and the solvent is distilled off to obtain a low-molecular-weight. After producing a support carrying polyethylenepolyamines, a solution containing a crosslinking agent and the support are mixed, or a solution containing a low-molecular-weight polyethylene polyamine and a crosslinker and the support are mixed. It can be easily produced by mixing and allowing a low molecular weight polyethylene polyamine to undergo a crosslinking reaction on the surface of the porous carrier.
【0017】本発明の方法において、低分子量のポリエ
チレンポリアミン類を多孔性担体に担持する際に使用さ
れる溶媒としては、低分子量のポリエチレンポリアミン
類を溶解させることが可能であり、かつ多孔性担体の細
孔構造等の物性を変化させないものであれば、特に制限
されることなく使用することができる。具体的には、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノ
ール等の脂肪族低級アルコール類、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類、メチルセロソルプ等のセロソ
ルプ類、又は水等が例示される。溶媒の留去が容易とい
う点では、沸点の低い脂肪族低級アルコールが特に好ま
しい。溶媒の量は、多孔性担体と低分子量のポリエチレ
ンポリアミン類の均一混合が可能な範囲ならば特に限定
されない。In the method of the present invention, the solvent used for supporting the low molecular weight polyethylene polyamines on the porous carrier is a solvent capable of dissolving the low molecular weight polyethylene polyamines, Any material can be used without any particular limitation as long as it does not change the physical properties such as the pore structure. Specific examples include aliphatic lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and n-butanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, cellosolps such as methyl cellosolve, and water. In terms of easy removal of the solvent, an aliphatic lower alcohol having a low boiling point is particularly preferable. The amount of the solvent is not particularly limited as long as the porous carrier and the low molecular weight polyethylene polyamines can be uniformly mixed.
【0018】本発明の方法において、多孔質担体に担持
させる低分子量のポリエチレンポリアミン類の量は、特
に限定するものではないが、多孔性担体100重量部に
対して100重量部以下でよい。この工程で使用される
低分子量のポリエチレンポリアミン類の全量を多孔性担
体に担持させるため、最終的に得られる吸着剤の性能、
用途、使用目的に応じて担持量を任意に選定することが
可能である。In the method of the present invention, the amount of the low molecular weight polyethylene polyamines to be supported on the porous carrier is not particularly limited, but may be 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the porous carrier. Since the entire amount of low molecular weight polyethylene polyamines used in this step is supported on the porous carrier, the performance of the adsorbent finally obtained,
The supported amount can be arbitrarily selected according to the use and purpose of use.
【0019】次いで、得られた担持物を、架橋剤を含有
する溶媒と混合するか、又は低分子量のポリエチレンポ
リアミン類と架橋剤を含有する溶液と混合し、低分子量
のポリエチレンポリアミン類を多孔性担体の表面で架橋
反応させる。Next, the obtained carrier is mixed with a solvent containing a cross-linking agent or with a solution containing a low-molecular-weight polyethylene polyamine and a cross-linking agent. A cross-linking reaction is performed on the surface of the carrier.
【0020】本発明の方法において架橋剤としては、低
分子のポリエチレンポリアミンと化学結合を形成するよ
うな官能基を2個以上有するものであればよく、特に限
定するものではない。例えば、グルタルアルデヒド等の
ジアルデヒド類、エピクロルヒドリン等の開環重合物、
トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト等のジイソシアネート類、無水フタル酸、無水マレイ
ン酸等の酸無水物、多官能エポキシ化合物等が挙げられ
るが、好ましくは、多官能エポキシ化合物である。多官
能エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリ
シジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル等の二官能エポキシ化合物や、トリメチロールプ
ロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリ
シジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテ
ル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビ
トールポリグリシジルエーテル等が例示される。In the method of the present invention, the crosslinking agent is not particularly limited as long as it has two or more functional groups capable of forming a chemical bond with a low molecular weight polyethylene polyamine. For example, dialdehydes such as glutaraldehyde, ring-opening polymers such as epichlorohydrin,
Examples thereof include diisocyanates such as tolylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, acid anhydrides such as phthalic anhydride and maleic anhydride, and polyfunctional epoxy compounds. Preferred are polyfunctional epoxy compounds. Examples of the polyfunctional epoxy compound include bifunctional epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether and propylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, Sorbitol polyglycidyl ether is exemplified.
【0021】本発明の方法において、低分子量のポリエ
チレンポリアミン類の架橋反応に使用される溶媒は、架
橋剤、又は低分子量のポリエチレンポリアミン類と架橋
剤を溶解させることが可能であり、かつ多孔性担体の細
孔構造等の物性を変化させないものであれば、特に制限
されることなく使用することができる。具体的には、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノ
ール等の脂肪族低級アルコール類、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、n−
ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、
クロロホルム、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素
類等が例示され、これら有機溶媒の一種又は二種以上、
更には一部水を混合した混合溶媒を使用することが可能
である。溶媒の量は、多孔性担体と架橋剤、又は多孔性
担体と低分子量のポリエチレンポリアミン類と架橋剤の
均一混合が可能な範囲ならば特に限定されない。In the method of the present invention, the solvent used for the crosslinking reaction of the low-molecular-weight polyethylene polyamines is a cross-linking agent or a solvent capable of dissolving the low-molecular-weight polyethylene polyamines and the cross-linking agent. The carrier can be used without any particular limitation as long as it does not change the physical properties such as the pore structure of the carrier. Specifically, methanol, ethanol, isopropanol, aliphatic lower alcohols such as n-butanol, acetone, ketones such as methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate,
Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, n-
Hexane, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, benzene, aromatic hydrocarbons such as toluene, methylene chloride,
Examples thereof include halogenated hydrocarbons such as chloroform and chlorobenzene, and one or more of these organic solvents.
Further, it is possible to use a mixed solvent in which water is partially mixed. The amount of the solvent is not particularly limited as long as the porous carrier and the crosslinking agent, or the porous carrier and the low molecular weight polyethylene polyamines and the crosslinking agent can be uniformly mixed.
【0022】本発明の方法において、架橋反応時に使用
される架橋剤の量は、該架橋反応が多孔性担体の表面で
うまく進行するような量であればよく、特に限定されな
い。例えば、多官能エポキシ化合物の場合には、エポキ
シ基1個に対して低分子量のポリエチレンポリアミン類
の活性水素の量が1〜10個程度となる量でよい。架橋
反応時の温度は多孔性担体の表面で架橋反応がうまく進
行するような温度であればよく、特に限定されない。例
えば、室温〜溶媒の沸点の範囲内でよい。架橋反応の時
間は、特に限定するものではないが、数〜数十時間の範
囲内でよい。In the method of the present invention, the amount of the crosslinking agent used at the time of the crosslinking reaction is not particularly limited as long as the crosslinking reaction proceeds well on the surface of the porous carrier. For example, in the case of a polyfunctional epoxy compound, the amount may be such that the amount of active hydrogen of low molecular weight polyethylene polyamines is about 1 to 10 per epoxy group. The temperature at the time of the crosslinking reaction is not particularly limited as long as the temperature allows the crosslinking reaction to proceed well on the surface of the porous carrier. For example, it may be in the range of room temperature to the boiling point of the solvent. The time for the crosslinking reaction is not particularly limited, but may be in the range of several to several tens of hours.
【0023】低分子量のポリエチレンポリアミン類の架
橋反応が終了した後、溶媒を分離・除去することで本発
明の吸着剤が得られる。溶媒を分離・除去する方法とし
ては特に限定されず、例えば、濾過や遠心分離等の機械
的な分離方法や留去や乾燥等の熱的な分離方法等で行え
ばよい。After the crosslinking reaction of the low molecular weight polyethylene polyamines is completed, the solvent is separated and removed to obtain the adsorbent of the present invention. The method for separating and removing the solvent is not particularly limited, and may be, for example, a mechanical separation method such as filtration or centrifugation, or a thermal separation method such as distillation or drying.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明の吸着剤は、以下に示す効果を奏
するものであって、例えば、環境浄化用の吸着剤として
極めて広範囲に利用することが可能である。すなわち、 (1)本発明の吸着剤は、低分子量のポリエチレンポリ
アミン類を原料として用いるため、ポリエチレンイミン
を原料として用いた従来の吸着剤に比べ低コストであ
る。 (2)本発明の吸着剤は、ポリエチレンイミンを原料と
して用いた従来の吸着剤に比べ、金属イオンの吸着能に
優れる。 (3)本発明の吸着剤は、廃水中の金属イオンの吸着の
みならず、溶液中の界面活性剤等をも吸着することが可
能であり、またゴミ焼却場の排煙等のようなガス化した
金属を含む排ガス、環境汚染の原因となる酸性ガスや臭
気成分等のガスの吸着、更にはごみ焼却場で生じる焼却
灰、鉱滓、汚泥、汚染された土壌等のような金属を含む
固体廃棄物の処理に対しても利用することができる。The adsorbent of the present invention has the following effects, and can be used in an extremely wide range as, for example, an adsorbent for environmental purification. (1) Since the adsorbent of the present invention uses low molecular weight polyethylene polyamines as a raw material, the cost is lower than that of a conventional adsorbent using polyethyleneimine as a raw material. (2) The adsorbent of the present invention is excellent in metal ion adsorption ability as compared with a conventional adsorbent using polyethyleneimine as a raw material. (3) The adsorbent of the present invention is capable of adsorbing not only metal ions in wastewater but also surfactants and the like in a solution, and is capable of adsorbing gas such as smoke from a garbage incineration plant. Exhaust gas containing converted metal, adsorption of gases such as acid gas and odor components causing environmental pollution, and solids containing metals such as incineration ash, slag, sludge, contaminated soil, etc. generated in waste incineration plants It can also be used for waste disposal.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0026】なお、実施例中、TG−DTAは以下のと
おり測定した。In the examples, TG-DTA was measured as follows.
【0027】装置:真空理工(株)製「TGD700
0」 測定条件: 雰囲気:乾燥空気気流中(50ml/min) 昇温速度:10℃/min 担持量の算出:150〜1000℃における重量減少量
を有機成分の分解・蒸発によると仮定して算出。Apparatus: "TGD700" manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd.
0 "Measurement conditions: Atmosphere: in a dry air stream (50 ml / min) Heating rate: 10 ° C./min Calculation of supported amount: Calculated assuming that the weight loss at 150 to 1000 ° C. is due to decomposition and evaporation of organic components. .
【0028】実施例1 10gのペンタエチレンヘキサミン(東ソー製)を25
0gのメタノールに加え、更に50gのシリカゲル(富
士シリシア化学製、商品名「CARiACTQ−1
0」)を添加し、室温で混合した。混合した後、減圧
下、40℃の温度でメタノールを留去し、ペンタエチレ
ンヘキサミンを担持したシリカゲルを製造した。TG−
DTA分析による重量減少量の測定結果から、ペンタエ
チレンヘキサミンの含有率は16.7重量%であった。Example 1 10 g of pentaethylenehexamine (manufactured by Tosoh) was added to 25
In addition to 0 g of methanol, 50 g of silica gel (trade name: CARiACTQ-1 manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.)
0 ") and mixed at room temperature. After mixing, methanol was distilled off under reduced pressure at a temperature of 40 ° C. to produce silica gel carrying pentaethylenehexamine. TG-
As a result of measuring the weight loss by DTA analysis, the content of pentaethylenehexamine was 16.7% by weight.
【0029】30gのジオキサンに1gのペンタエチレ
ンヘキサミン(東ソー製)、3gのグリセロールポリグ
リシジルエーテル(ナガセ化成工業製、商品名「デナコ
ールEX−314」)を加え、均一溶液とした後、上述
の方法で得られた10gのペンタエチレンヘキサミンを
担持したシリカゲルを添加し、攪拌しながら60℃で8
時間反応させ、ペンタエチレンヘキサミンを架橋させ
た。架橋反応後、上澄み液を除去し、デカンテーション
による水洗浄を繰り返し、吸着剤を得た。1 g of pentaethylenehexamine (manufactured by Tosoh Corporation) and 3 g of glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name "Denacol EX-314") are added to 30 g of dioxane to form a uniform solution. The silica gel supporting 10 g of pentaethylenehexamine obtained in the above was added and stirred at 60 ° C. for 8 hours.
The reaction was allowed to proceed for a period of time to crosslink pentaethylenehexamine. After the crosslinking reaction, the supernatant was removed, and water washing by decantation was repeated to obtain an adsorbent.
【0030】TG−DTA分析による重量減少量の測定
結果から、ペンタエチレンヘキサミンの架橋物の含有率
は33.7重量%であった。From the result of measuring the weight loss by TG-DTA analysis, the content of the crosslinked product of pentaethylenehexamine was 33.7% by weight.
【0031】上述の方法で得られた吸着剤のCuに対す
る吸着容量を以下の方法に従って評価した。The adsorption capacity of the adsorbent obtained by the above-mentioned method with respect to Cu was evaluated according to the following method.
【0032】Cuの濃度が10ppmの水溶液200m
lに湿潤している吸着剤を約0.2g添加し、攪拌下、
25℃の温度で24時間吸着実験を行なった。吸着実験
後、固液分離し、吸着剤は乾燥させ、乾燥重量を測定し
た。溶液中に残存するCuの濃度はICPにて定量し、
Cuに対する吸着容量は吸着剤の単位乾燥重量当りの吸
着量として評価した。Cuに対する吸着容量は0.24
mmol/gであった。200 m of an aqueous solution containing 10 ppm of Cu
Approximately 0.2 g of a wet adsorbent is added to the mixture under stirring.
The adsorption experiment was performed at a temperature of 25 ° C. for 24 hours. After the adsorption experiment, solid-liquid separation was performed, the adsorbent was dried, and the dry weight was measured. The concentration of Cu remaining in the solution was determined by ICP,
The adsorption capacity for Cu was evaluated as the adsorption amount per unit dry weight of the adsorbent. The adsorption capacity for Cu is 0.24
mmol / g.
【0033】実施例2 実施例1と同様の方法で得られたペンタエチレンヘキサ
ミンを担持したシリカゲルを用い、ペンタエチレンヘキ
サミンの架橋反応を以下の方法に従って行なった。45
gのジオキサンに1.5gのペンタエチレンヘキサミン
(東ソー製)、4.5gのグリセロールポリグリシジル
エーテル(ナガセ化成工業製、商品名「デナコール E
X−314」)を加え、均一溶液とした後、実施例1と
同様の方法で得られた10gのペンタエチレンヘキサミ
ンを担持したシリカゲルを添加し、攪拌しながら60℃
で8時間反応させた。架橋反応後、上澄み液を除去し、
デカンテーションによる水洗浄を繰り返し、吸着剤を得
た。Example 2 Using silica gel supporting pentaethylenehexamine obtained in the same manner as in Example 1, a crosslinking reaction of pentaethylenehexamine was carried out according to the following method. 45
g of dioxane and 1.5 g of pentaethylenehexamine (manufactured by Tosoh Corporation), 4.5 g of glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo, trade name "Denacol E
X-314 ") to make a homogeneous solution, and then 10 g of silica gel supporting pentaethylenehexamine obtained in the same manner as in Example 1 was added.
For 8 hours. After the crosslinking reaction, the supernatant is removed,
Water washing by decantation was repeated to obtain an adsorbent.
【0034】TG−DTA分析による重量減少量の測定
結果から、ペンタエチレンヘキサミンの架橋物の含有率
は、39.3重量%であった。From the result of measuring the weight loss by TG-DTA analysis, the content of the crosslinked product of pentaethylenehexamine was 39.3% by weight.
【0035】上述の方法で得られた吸着剤のCuに対す
る吸着容量は、実施例1と同様の方法で評価した。Cu
に対する吸着容量は0.23mmol/gであった。The adsorption capacity of the adsorbent obtained by the above-mentioned method for Cu was evaluated in the same manner as in Example 1. Cu
The adsorption capacity was 0.23 mmol / g.
【0036】比較例1 10gのポリエチレンイミン(日本触媒製、商品名「エ
ポミン SP−006」)を150gのメタノールに加
え、更に100gのシリカゲル(富士シリシア化学製、
商品名「CARiACT Q−10」)を添加し、室温
で混合した。混合した後、減圧下、40℃の温度でメタ
ノールを留去し、ポリエチレンイミンを担持したシリカ
ゲルを製造した。TG−DTAによる重量減少量の測定
結果から、ポリエチレンイミンの含有率は、9.1重量
%であった。Comparative Example 1 10 g of polyethyleneimine (trade name "Epomin SP-006" manufactured by Nippon Shokubai) was added to 150 g of methanol, and 100 g of silica gel (manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) was added.
(Trade name: CARiACT Q-10)) and mixed at room temperature. After mixing, methanol was distilled off under reduced pressure at a temperature of 40 ° C. to produce a silica gel supporting polyethyleneimine. From the measurement result of the weight loss by TG-DTA, the content of polyethyleneimine was 9.1% by weight.
【0037】15gのジオキサンに0.5gのポリエチ
レンイミン(日本触媒製、商品名「エポミン SP−0
06」)、1gのグリセロールポリグリシジルエーテル
(ナガセ化成工業製、商品名「デナコール EX−31
4」)を加え、均一溶液とした後、上述の方法で得られ
た10gのポリエチレンイミンを担持したシリカゲルを
添加し、攪拌しながら60℃で8時間反応させ、ポリエ
チレンイミンを架橋させた。架橋反応後、上澄み液を除
去し、デカンテーションによる水洗浄を繰り返し、吸着
剤を得た。In 15 g of dioxane, 0.5 g of polyethyleneimine (trade name "Epomin SP-0" manufactured by Nippon Shokubai)
06 "), 1 g of glycerol polyglycidyl ether (trade name" Denacol EX-31, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.)
4)) to obtain a homogeneous solution, 10 g of silica gel supporting polyethyleneimine obtained by the above method was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 8 hours with stirring to crosslink the polyethyleneimine. After the crosslinking reaction, the supernatant was removed, and water washing by decantation was repeated to obtain an adsorbent.
【0038】TG−DTA分析による重量減少量の測定
結果から、ポリエチレンイミンの架橋物の含有率は1
7.3重量%であった。From the result of the measurement of the weight loss by TG-DTA analysis, the content of the crosslinked product of polyethyleneimine was 1%.
It was 7.3% by weight.
【0039】上述の方法で得られた吸着剤のCuに対す
る吸着容量は、実施例1と同様の方法で評価した。Cu
に対する吸着容量は0.09mmol/gであった。The adsorption capacity of the adsorbent obtained by the above-mentioned method for Cu was evaluated in the same manner as in Example 1. Cu
The adsorption capacity was 0.09 mmol / g.
Claims (4)
架橋反応させた反応生成物が多孔性担体の表面に固定化
されていることを特徴とする吸着剤。1. An adsorbent characterized in that a reaction product obtained by subjecting a low molecular weight polyethylene polyamine to a crosslinking reaction is immobilized on the surface of a porous carrier.
とを特徴とする請求項1に記載の吸着剤。2. The adsorbent according to claim 1, wherein the porous carrier is a porous inorganic compound.
含有する溶液と多孔性担体とを混合し、溶媒を留去して
低分子量のポリエチレンポリアミン類を担持した担持物
を製造した後、架橋剤を含有する溶液と該担持物とを混
合するか、又は低分子量のポリエチレンポリアミン類と
架橋剤を含有する溶液と該担持物とを混合し、多孔性担
体の表面で低分子量のポリエチレンポリアミン類を架橋
反応させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の吸着剤の製造方法。3. A solution containing a low-molecular-weight polyethylene polyamine and a porous carrier are mixed, and the solvent is distilled off to produce a support carrying the low-molecular-weight polyethylene polyamine. Or a mixture containing a low-molecular-weight polyethylene polyamine and a crosslinking agent and a solution containing a crosslinking agent, and the low-molecular-weight polyethylene polyamines are cross-linked on the surface of the porous carrier. The method for producing an adsorbent according to claim 1 or 2, wherein
とを特徴とする請求項3に記載の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the crosslinking agent is a polyfunctional epoxy compound.
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- 2001-02-28 JP JP2001053957A patent/JP2002253962A/en active Pending
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