JP2003506213A - 廃液から有機水酸化物を回収するためのプロセス - Google Patents

廃液から有機水酸化物を回収するためのプロセス

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Abstract

(57)【要約】 一実施形態において、本発明は、オニウム化合物および不純物を含有する廃液または合成溶液から、オニウム化合物を回収するためのプロセスに関し、このプロセスは以下：廃液または合成溶液と金属イオンスカベンジャーとを接触させて、金属イオン不純物を除去する工程であって、ここで、この金属スカベンジャーは、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料を含む、工程；この廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント、カソード、アノード、およびディバイダーを備える電気化学的セルに充填し、このセルに電流を流し、それによってオニウム化合物を再生または生成する工程；およびこのオニウム化合物をこのセルから回収する工程、を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願） 本願は、同時係属出願番号０．８／８１０，３９９号（１９９７年３月４日）
の一部継続出願である。
【０００２】 （技術分野） 本発明は、廃液から有機水酸化物を回収するためのプロセスに関する。詳細に
は、本発明は、金属イオンスカベンジャーおよび電気化学的セルを使用して、有
機水酸化物を回収するためのプロセスに関する。
【０００３】 （発明の背景） 水酸化四級アンモニウム（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡ
Ｈ）および水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ））は、長年公知の強い
有機塩基である。このような水酸化四級アンモニウムは、有機溶媒中の酸の滴定
剤およびポーラログラフィーの支持電解質としての使用を含む、様々な用途が見
出されている。水酸化四級アンモニウムの水溶液、特に、ＴＭＡＨ溶液は、プリ
ント回路基板および超小型チップの製造おけるフォトレジストの現像液として広
範に使用されている。様々な理由のために、プリント回路基板および超小型チッ
プの製造において使用される現像液の総量を最小にすることが所望される。水酸
化物現像液の総量を最小にするための１つの方法は、廃棄現像液を再使用するこ
とである。現像液の再使用によって、量の損失が減少し、そして処理の問題が減
る。
【０００４】 しかし、廃棄現像液は、イオン性不純物および非イオン性を含む不純物を含有
する。イオン性不純物としては、陽イオン（例えば、ナトリウム、カリウム、亜
鉛、およびカルシウム）；および陰イオン（例えば、ハライド、硝酸イオン、亜
硝酸イオン、炭酸イオン、カルボン酸イオン、硫酸イオン）が挙げられる。非イ
オン性不純物としては、フォトレジスト、界面活性剤、アミン、および多数の他
の有機分子が挙げられる。廃棄現像液はまた、比較的低濃度の水酸化物現像液を
含み得る。従って、水酸化物現像液を再使用し得るように利用可能な形態で効率
的に回収し、それによりプリント回路基板および超小型チップの製造において使
用される現像液の総量を最小にする引き続く必要性が残っている。
【０００５】 米国特許第４，７１４，５３０号（Ｈａｌｅら）は、陽イオン交換膜によって
分離された陰極液コンパートメントおよび陽極液コンパートメントを備えるセル
を使用する高純度の水酸化四級アンモニウムを調製するための電気分解プロセス
を記載する。このプロセスは、水酸化四級アンモニウムの水溶液を、陽極液コン
パートメントに充填する工程、陰極液コンパートメントに水を添加する工程、お
よび電気分解セルに直流を流して、陰極液コンパートメント中で高純度の水酸化
四級アンモニウムを生成し、続いてこれを回収する工程を包含する。この’５３
０特許はまた、電気分解セルの陽極液コンパートメントに水酸化四級アンモニウ
ムを充填する前に、高温でこの水酸化物を加熱する工程を包含する改良点を記載
する。
【０００６】 米国特許第４，９３８，８５４号（Ｓｈａｒｉｆｉａｎら）はまた、潜在して
いるハライド含有量を減少させることによって、水酸化四級アンモニウムを精製
するための電気分解プロセスを記載する。電気分解セルは、陰イオン選択性膜ま
たは陽イオン選択性膜であり得るディバイダーによって、陽極液コンパートメン
トと陰極液コンパートメントとに分けられ得る。陰極液コンパートメント中のカ
ソードは、亜鉛、カドミウム、スズ、鉛、銅またはチタン、あるいはそれらの合
金、水銀または水銀アマルガムを含む。
【０００７】 日本特許公開６０−１３１９８５（１９８５）（Ｔａｋａｈａｓｈｉら）は、
陽イオン交換膜によってアノードチャンバとカソードチャンバとに分離された電
気分解セル中で、高純度の水酸化四級アンモニウムを製造する方法を記載する。
不純物を含む水酸化四級アンモニウム溶液はアノードチャンバに充填され、そし
て水がカソードチャンバに充填された後、２つの電極間に直流が印加される。精
製された水酸化四級アンモニウムは、カソードチャンバから得られる。精製され
た水酸化四級アンモニウムは、減少した量のアルカリ金属、アルカリ土類金属、
陰イオンなどを含む。
【０００８】 （発明の要旨） 一実施形態において、本発明は、オニウム化合物および不純物を含有する廃液
または合成溶液から、オニウム化合物を回収するためのプロセスに関し、このプ
ロセスは以下：廃液または合成溶液と金属イオンスカベンジャーとを接触させて
、金属イオン不純物を除去する工程であって、ここで、この金属スカベンジャー
は、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料を含
む、工程；この廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント、カ
ソード、アノード、およびディバイダーを備える電気化学的セルに充填し、この
セルに電流を流し、それによってオニウム化合物を再生または生成する工程；お
よびこのオニウム化合物をこのセルから回収する工程、を包含する。
【０００９】 別の実施形態において、本発明は、水酸化オニウムおよび不純物（金属イオン
不純物を含む）を含有する廃液または合成溶液から水酸化オニウムを回収するた
めのプロセスに関し、このプロセスは、以下：この廃液または合成溶液と、少な
くとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料とを接触させ
て、これによりこの廃液または合成溶液中の金属イオン不純物の量を減少させる
工程；この廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント、カソー
ド、アノードおよび陽イオン選択膜を備える電気化学的セルに充填し、そしてこ
のセルに電流を流す工程であって、これによりオニウムイオンがこの陽イオン選
択膜を通過し、そして水酸化オニウムが再生または生成される、工程；およびこ
の水酸化オニウムをこのセルから回収する工程、を包含する。
【００１０】 さらに別の実施形態において、本発明は、オニウム化合物および不純物（金属
イオン不純物を含む）を含有する廃液または合成溶液からオニウム化合物を回収
するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下：この廃液または合成溶液を
、少なくとも２つのコンパートメント、カソード、アノード、およびディバイダ
ーを備える電気化学的セルに充填し、そしてこのセルに電流を流す工程であって
、それによりオニウムイオンがこのディバイダーを通過し、そしてこのオニウム
化合物が再生または生成する、工程；このセルからオニウム化合物溶液を回収す
る工程；このオニウム化合物溶液と金属イオンスカベンジャーとを接触させて、
金属イオン不純物を除去する工程であって、ここで、この金属イオンスカベンジ
ャーは、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料
を含む、工程；およびこのオニウム化合物を回収する工程、を包含する。
【００１１】 なおさらに別の実施形態において、本発明は、水酸化オニウムおよび不純物（
金属イオン不純物を含む）を含有する廃液または合成溶液から、水酸化オニウム
を回収するためのプロセスに関し、このプロセスは、以下：少なくとも２つのコ
ンパートメント、カソード、アノード、およびディバイダーを備える電気化学的
セルに、この廃液または合成溶液を充填し、そしてこのセルに電流を流す工程で
あって、それによりオニウムイオンがこのディバイダーを通過し、そして水酸化
オニウムが再生または生成する、工程；水酸化オニウム溶液をこのセルから回収
する工程；少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材
料と、水酸化オニウム溶液とを接触させて、金属イオン不純物を除去する工程；
および水酸化オニウムを回収する工程、を包含する。
【００１２】 本発明のプロセスの結果として、リサイクルされた有機水酸化物の溶液および
新しく合成された有機水酸化物および塩の溶液は、濃度および純度が増加されて
得られ得る。有機水酸化物の使用済みの溶液をリサイクルすることは、費用節約
になるだけではなく、新しい水酸化物化合物の合成、および関連の高価な精製プ
ロセスの必要性が排除され、廃液の毒性を減少することによる環境的な利点を提
供する。増加した量の廃液は、有機水酸化物が溶液から除去された後に回収され
得る。さらに、多量の化学物質を貯蔵する必要がなくなる。本発明によって得ら
れ得る比較的高濃度で高純度の有機水酸化物溶液は、有機水酸化物溶液が必要と
される多数の用途において効果的に使用され得る。
【００１３】 （好ましい実施形態の説明） １つの実施形態においては、本発明のプロセスは、有機水酸化物化合物（例え
ば、水酸化オニウム）の精製において有用である。有機水酸化物は、一般的に、
式： Ａ（ＯＨ）x （Ｉ） によって特徴付けられ得、ここでＡは、有機基であり、そしてｘは、Ａの原子価
に等しい整数である。１つの実施形態においては、この水酸化物化合物は、有用
な回収率を可能にするために、水、アルコールもしくは他の有機液体、またはそ
れらの混合物のような溶液に十分に可溶性であるべきである。
【００１４】 別の実施形態においては、本発明のプロセスは、精製された有機水酸化物をそ
れらの対応するオニウム塩から調製する際、およびこれらのオニウム塩の溶液を
精製するために有用であり、次いで、これらのオニウム塩は、より純粋な水酸化
オニウムとなる。有機水酸化物としては、水酸化四級アンモニウム、四級ホスホ
ニウム水酸化および三級スルホニウム水酸化が挙げられる。これらの有機水酸化
物は、総称して水酸化オニウムと称され得る。調製溶液は、合成溶液と称され得
る（合成溶液は、合成された水酸化オニウムの溶液、および水酸化オニウムを作
製するために使用されるオニウム塩溶液を含む）。従って、オニウム化合物は、
有機水酸化物、水酸化オニウムおよびオニウム塩を含む。この実施形態および他
の実施形態においては、上記の式（Ｉ）におけるＡは、オニウム化合物であり、
式（Ｉ）は、水酸化オニウムを表す。
【００１５】 水酸化四級アンモニウムおよび水酸化四級ホスホニウムは、式：
【００１６】
【化３】 によって特徴付けられ得、ここでＡは、窒素原子またはリン原子であり、Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、各々独立して、１〜約２０個の炭素原子を含むアルキル
基、２〜約２０個の炭素原子を含むヒドロキシアルキル基もしくはアルコキシア
ルキル基、アリール基、またはヒドロキシアリール基であるか、あるいはＲ1お
よびＲ2は、Ａと一緒になって複素環式基を形成し得、但しこの複素環式基がＣ
＝Ａ基を含む場合、Ｒ3は、第２の結合である。
【００１７】 アルキル基Ｒ1〜Ｒ4は、直鎖状でも分枝状でもよく、そして１〜２０個の炭素
原子を含むアルキル基の特定の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基
、ノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデ
シル基、ヘキサデシル基およびオクタデシル基が挙げられる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3お
よびＲ4はまた、ヒドロキシアルキル基（例えば、ヒドロキシエチル、およびヒ
ドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチルなどの種々の異性体
）であり得る。１つの好ましい実施形態においては、Ｒ1〜Ｒ4は、独立して、１
〜１０個の炭素原子を含むアルキル基、および２〜３個の炭素原子を含むヒドロ
キシアルキル基である。アルコキシアルキル基の特定の例としては、エトキシエ
チル、ブトキシメチル、ブトキシブチルなどが挙げられる。種々のアリール基お
よびヒドロキシアリール基の例としては、フェニル基、ベンジル基、およびベン
ゼン環が１以上のヒドロキシ基で置換されている等価な基が挙げられる。
【００１８】 本発明のプロセスに従って再利用または精製され得る水酸化四級アンモニウム
は、式ＩＩＩ：
【００１９】
【化４】 によって表され得、ここでＲ1〜Ｒ4は、式ＩＩで定義されるとおりである。１つ
の好ましい実施形態においては、Ｒ1〜Ｒ4は、１〜約４個の炭素原子を含むアル
キル基、および２または３個の炭素原子を含むヒドロキシアルキル基である。最
も頻繁に、本発明のプロセスに従って精製された水酸化四級アンモニウムは、水
酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）または水酸化テトラエチルアンモニ
ウム（ＴＥＡＨ）である。他のこのような水酸化物の特定の例としては、以下が
挙げられる：水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウ
ム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水
酸化テトラ−ｎ−オクチルアンモニウム、水酸化トリメチルヒドロキシエチルア
ンモニウム、水酸化トリメチルメトキシエチルアンモニウム、水酸化ジメチルジ
ヒドロキシエチルアンモニウム、水酸化メチルトリヒドロキシエチルアンモニウ
ム、水酸化フェニルトリメチルアンモニウム、水酸化フェニルトリエチルアンモ
ニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリエチルア
ンモニウム、水酸化ジメチルピロリジニウム、水酸化ジメチルピペリジニウム、
水酸化ジイソプロピルイミダゾリニウム、水酸化Ｎ−アルキルピリジニウムなど
。
【００２０】 四級アンモニウム塩の例としては、上記の水酸化物に対して対応するハロゲン
化物、炭酸塩、炭酸水素塩、ギ酸塩、硝酸塩および硫酸塩が挙げられる。さらな
る例としては、エチルメチルイミダゾリニウムクロリド、ブチルメチルイミダゾ
リニウムクロリド、エチルメチルイミダゾリウムブロミド、およびブチルメチル
イミダゾリニウムブロミドが挙げられる。
【００２１】 本発明のプロセスに従って精製され得る、式ＩＩの代表的な水酸化四級ホスホ
ニウム（ここで、Ａ＝Ｐである）の例としては、以下が挙げられる：水酸化テト
ラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム、水酸化テトラプロピ
ルホスホニウム、水酸化テトラブチルホスホニウム、水酸化トリメチルヒドロキ
シエチルホスホニウム、水酸化ジメチルジヒドロキシエチルホスホニウム、水酸
化メチルトリヒドロキシエチルホスホニウム、水酸化フェニルトリメチルホスホ
ニウム、水酸化フェニルトリエチルホスホニウムおよび水酸化ベンジルトリメチ
ルホスホニウムなど。
【００２２】 別の実施形態においては、本発明に従って再利用または精製され得る水酸化三
級スルホニウムは、式：
【００２３】
【化５】 によって表され得、ここでＲ1、Ｒ2およびＲ3は、各々独立して、１〜約２０個
の炭素原子を含むアルキル基、２〜約２０個の炭素原子を含むヒドロキシアルキ
ル基もしくはアルコキシアルキル基、アリール基、またはヒドロキシアリール基
であるか、あるいはＲ1およびＲ2は、Ｓと一緒になって複素環式基を形成し得、
但しこの複素環式基がＣ＝Ｓ基を含む場合、Ｒ3は二次結合である。
【００２４】 式ＩＶによって表される水酸化三級スルホニウムの例としては、水酸化トリメ
チルスルホニウム、水酸化トリエチルスルホニウム、水酸化トリプロピルスルホ
ニウムなどが挙げられる。
【００２５】 本発明のプロセスに従って精製または再利用される有機水酸化物を含む廃液は
、混合物、好ましくは、溶液であり、これは酸化可能な液体、および約０．０１
重量％〜約５０重量％の有機水酸化物を含み、そして一般的に種々の量の１以上
の望ましくない不純物（例えば、ハライド、カーボネート、ホルメート、ニトラ
イト、ニトレート、スルフェートなどの陰イオン、亜鉛およびカルシウム、ナト
リウム、カリウムを含む金属のようないくらかの陽イオン、ならびにフォトレジ
スト、メタノール、アミンなどのようないくらかの中性種）を含む。酸化可能な
液体は、水、水と有機液体（例えば、アルコールなど）との混合物であり得る。
【００２６】 １つの実施形態においては、本発明のプロセスは、有機水酸化物（例えば、水
酸化四級アンモニウム）の溶液中に存在するイオン性不純物および非イオン性不
純物の両方の量を減少させる際に有効である。さらなる実施形態においては、本
発明のプロセスは、有機水酸化物化合物（例えば、水酸化四級アンモニウム）の
溶液中の金属イオン不純物および有機不純物を減少させる。
【００２７】 有機水酸化物は市販されている。さらに、有機水酸化物は、対応する有機塩（
例えば、対応する有機ハロゲン化物、炭酸塩、炭酸水素塩、ギ酸塩、硫酸塩など
）から調製され得る。調製の種々の方法は、米国特許第４，９１７，７８１号（
Ｓｈａｒｉｆｉａｎら）および同第５，２８６，３５４号（Ｂａｒｄら）（これ
らは、本明細書中に参考として援用される）に開示されている。有機水酸化物を
入手または調製する方法に関しては、特に制限はない。
【００２８】 本発明のプロセスに従って、廃液と金属イオンスカベンジャーとを接触させる
工程を包含するプロセスにおいて、有機水酸化物（例えば、上記の有機水酸化物
）は、廃液から合成され、精製され、または再利用される。
【００２９】 廃液は、あるプロセス、特にプリント回路基板およびマイクロエレクトロニク
スチップの作製に関連する現像プロセスにおいて使用された後の、有機水酸化物
の溶液であり得る。このプロセスの結果として、不純物が侵入し、この溶液を汚
染する。換言すると、この廃液は、有機水酸化物の使用済み溶液であり得る。有
機水酸化物に加えて、この廃液は、任意の上記の不純物および／または有機水酸
化物に対応する有機塩および／または他の粒子を含み得る。水酸化オニウムに対
応するオニウム塩は、一般的に、ハロゲン化オニウム（例えば、オニウムクロリ
ド）、硝酸オニウム、硫酸オニウム、リン酸オニウム、モリブデン酸オニウム、
タングステン酸オニウムギ酸オニウムなどを含む。不純物または副生成物はまた
、合成溶液に侵入し、汚染し得る。
【００３０】 廃液または合成溶液を金属イオンスカベンジャーと接触させる前に、オニウム
化合物および不純物を含む廃液または合成溶液は、本発明のプロセスを容易にす
るために、必要に応じて濃縮または処理され得る。すなわち、廃液または合成溶
液中の有機水酸化物の濃度は、金属イオンスカベンジャーと接触する前に増加し
得る。ほとんどの実施形態においては、本発明または本発明を実施する第一工程
を実施する前に、廃液を濃縮することが好ましい。濃縮手順は当業者に公知であ
り、そして例えば、エバポレーション、イオン交換、電気透析、および逆浸透圧
を含む。前処理は、オゾン、活性炭、高過電圧アノード、およびナノ濾過を用い
る少なくとも１つの処理を含み得る。これらの処理は、オニウム化合物溶液中の
有機フォトレジスト混入物の量を減少させるために役立つ。
【００３１】 有機水酸化物（および／または有機水酸化物に対応する有機塩）および不純物
を含有する廃液または合成溶液は、金属イオンスカベンジャーと接触される。金
属イオンスカベンジャーは、四級オニウムイオンの存在下で、金属イオンに選択
的に配位するか、錯体をつくるか、そうでなければ結合する化合物である。この
文脈においては、金属イオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移
金属、および他の金属のイオンが挙げられる。より詳細には、金属イオンとして
は、以下のイオンが挙げられる：リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム
、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、ル
ビジウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、タングステン、オスミウム
、イリジウム、白金、金、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、アンチモン、
ビスマス、タリウムなど。好ましい実施形態においては、金属イオンスカベンジ
ャーは、キレート化合物、ナノ細孔化合物、および磁気補助化学分離（ＭＡＣＳ
）物質のうちの少なくとも１つを含む。
【００３２】 より好ましい実施形態においては、金属イオンスカベンジャーは、イミノホス
ホネート化合物、スルフィド化合物、イミノジアセテート化合物、ビピリジル化
合物、βアルミナ、フェロシアニド化合物、リン酸ジルコニウム化合物、チタネ
ート化合物などのうち少なくとも１つを含むキレート化合物を含む。別の実施形
態においては、金属イオンスカベンジャーは、イミノホスフェート部分、スルフ
ィド部分、チオール部分、ビピリジル部分、およびイミノジアセテート部分のう
ちの少なくとも１つを含むポリマーを含む。このようなキレート化合物は、一般
的に、市販されているか、またはこれらは当業者によって合成され得る。
【００３３】 １つの実施形態においては、金属イオンスカベンジャーは、さらなる精製なし
で使用され得る。例えば、金属イオンスカベンジャーは、液体に組み込まれ、そ
して液体−液体抽出において使用され得るか、または液体に組み込まれて、水酸
化オニウム溶液または合成溶液と混合され、続いて分離され得る。別の実施形態
においては、金属イオンスカベンジャーは、ポリマーがキレート化部分を含むよ
うにポリマーに組み込まれる。別の実施形態においては、金属イオンスカベンジ
ャーまたは金属イオンスカベンジャーを含有するポリマーは、支持体に付着され
る。この支持体は、ポリマービーズ、膜、シリコーン含有化合物、またはシリコ
ーン化合物に結合した支持体であり得、これは次いで、金属イオンスカベンジャ
ーもしくはそのポリマー、砂、シリカゲル、ガラス、ガラスファイバー、アルミ
ナ、酸化ニッケル、ジルコニアもしくはチタニア、または金属イオンスカベンジ
ャーを含有する他の媒体に結合される。有機水酸化物溶液の種類および特性に依
存して、２つ以上の金属イオンスカベンジャー物質が組み合わされ得る（例えば
、それぞれ異なる形態（例えば、粉末と繊維）にある２つ以上の金属イオンスカ
ベンジャー物質の組み合わせを含む）。
【００３４】 金属イオンスカベンジャー物質の例としては、ゲル化キレート樹脂または多孔
性形状のキレート樹脂が挙げられる。これらは、キレート基を、例えば、スチレ
ンポリマーもしくはスチレンコポリマー（例えば、ポリスチレンなど）、アクリ
ルポリマーもしくはアクリルコポリマー（例えば、ポリアクリル樹脂など）メタ
クリルポリマーおよびメタクリルコポリマー（例えば、ポリメタクリル樹脂など
）ならびにテトラフルオロエチレンポリマーまたはテトラフルオロエチレンコポ
リマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレンなど）のポリマーまたはコポリマ
ー基材に導入するか、あるいはこれらのポリマーまたはコポリマーを架橋剤（例
えば、ジビニルベンゼンなど）で改変することによって調製される改変ポリマー
またはコポリマー基材に導入することによって生成される。
【００３５】 特定の好ましい例としては、商品名ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）、ＤＵＯ
ＬＩＴＥおよびＰＵＲＯＬＩＴＥ（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａｓｓ Ｃｏ）、ＬＥＷＩ
ＴＩＴ（Ｂａｙｅｒ）、ならびにＤＩＡＮＯＮ（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｋａｓ
ｅｉ Ｃｏｒｐ．）のもとで販売されるキレート樹脂が挙げられる。より特定の
例としては、商品名ＡＭＢＥＲＬＩＴＥのキレート樹脂（例えば、ＩＲＣ−７１
８）、商品名ＤＵＯＬＩＵＴＥのキレート樹脂（例えば、Ｃ４６７およびＧＴ−
７３）、および商品名ＰＵＲＯＬＩＴＥのキレート樹脂（例えば、Ｓ９４０およ
びＳ９５０）（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｃｏ．）；商品名ＬＥＷＩＴＩＴ Ｔ
Ｐ２６０およびＴＰ２０８のキレート樹脂（Ｂａｙｅｒ）；および商品名ＤＩＡ
ＩＯＮのキレート樹脂（例えば、ＣＲ１０、ＣＲ１１、ＣＲ２０、およびＣＲＢ
０２（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｋａｓｅｉ Ｃｏｒｐ．）が挙げられる。
【００３６】 別の実施形態においては、金属イオンスカベンジャーは、四級オニウムイオン
の存在下で、金属イオンに選択的に配位するか、錯体をつくるか、そうでなけれ
ば結合するナノ細孔化合物である。ナノ細孔材料は、代表的には、オニウムイオ
ンの代わりに金属イオンに選択的に配位するか、錯体をつくるかそうでなければ
結合する。なぜなら、金属イオンは、一般的にオニウムイオンよりも小さいから
である。好ましい実施形態においては、金属イオンスカベンジャーは、架橋した
ナノ細孔樹脂（例えば、ジビニルベンゼンで架橋したポリスチレン樹脂）である
。高度に架橋した樹脂、特に少なくとも約１０％の架橋を有する樹脂は、さらに
より好ましい。
【００３７】 ナノ細孔樹脂の例は、Ｂａｙｅｒから商品名ＬＥＷＩＴＩＴのもとで販売され
、そしてＲｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ ＣｏからＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）な
どのもとで販売される。より特定の例としては、製品名ＣＴ１２２およびＣＴ１
２４のナノ細孔樹脂（Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａｓｓ Ｃｏ．）；ならびに商品名ＡＭ
ＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）２００のナノ細孔樹脂、およびＬＥＷＩＴＩＴ Ｖ
ＰＯＣ １０６０およびＫ１１３１（Ｂａｙｅｒ）のナノ細孔樹脂が挙げられる
。
【００３８】 なお別の実施形態においては、金属イオンスカベンジャーは、磁性材料または
常磁性材料（本明細書中以下、総称して磁性材料という）のいずれかを含むＭＡ
ＣＳ材料であり、これは四級オニウムイオンの存在下で、金属イオンに選択的に
配位するか、錯体をつくるか、そうでなければ結合する化合物でコートされる。
磁性材料としては、希土類または鉄および酸化鉄を含む強磁性物質が挙げられる
。磁性材料は、部分的または全体的に、キレート化合物および／または環状エー
テル化合物でコートされ得、これらはいずれも、ポリマー中に組み込まれ得る。
本発明の目的のために、環状エーテル化合物としては、クラウンエーテルおよび
クリプタンドが挙げられる。キレート化合物および／または環状エーテル化合物
は、ポリマー（上記で考察されるポリマー）に結合していても結合していなくて
もよく、これは次いで、磁性金属に結合される。
【００３９】 環状エーテル化合物の特定の例としては、以下のようなクラウンエーテルが挙
げられる：１２−クラウン−４（１，４，７，１０−テトラオキサシクロドデカ
ン）；１５−クラウン−５（１，４，７，１０，１３−ペンタオキサシクロペン
タデカン）；１８−クラウン−６（１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキ
サシクロオクタデカン）；（１２−クラウン−４）−２−メタノール（２−（ヒ
ドロキシメチル）−１２−クラウン−４）；（＋）−（１８−クラウン−６）ー
２，３，１１，１２−テトラカルボン酸、４’−アミノベンゾ−１５−クラウン
−５；４’−アミノベンゾ−１８−クラウン−６；２−（アミノメチル）−１５
−クラウン−５；２−（アミノメチル）−１８−クラウン−６；４’−アミノ−
５’−ニトロベンゾ−１５−クラウン−５；１−アザ−１２−クラウン−４；１
−アザ−１５−クラウン−５；１−アザ−１８−クラウン−６；ベンゾ−１２−
クラウン−４；ベンゾ−１５−クラウン−５；ベンゾ−１８−クラウン−６；ビ
ス［（ベンゾ−１５−クラウン−５）−１５−イルメチル］ピメレート；４’−
ブロモベンゾ−１８−クラウン−６；ジベンゾ−１８−クラウン−６；ジベンゾ
−２４−クラウン−８；ジベンゾ−３０−クラウン−１０；ａｒ，ａｒ’−ジ−
ｔｅｒｔ−ブチルジベンゾ−１８−クラウン−６；ジシクロヘキサノ−１８−ク
ラウン−６；ジシクロヘキサノ−２４−クラウン−８；４’−ホルミルベンゾ−
１５−クラウン−５；２−（ヒドロキシメチル）−１２−クラウン−４；２−（
ヒドロキシメチル）−１５−クラウン−５；２−（ヒドロキシメチル）−１８−
クラウン−６；４’−ニトロベンゾ−１５−クラウン−５；４−ビニルベンゾ−
１８−クラウン−６；１，８−ジヒドロキシ−ジベンゾ−１４−クラウン−４；
１，１１−ジオール−２０−クラウン−６；ポリ［（ジベンゾ−１８−クラウン
−６）−コホルムアルデヒド］；およびビス［（１２−クラウン−４）−２−メ
チル］２−メチル−２−ドデシルマロネート。環状エーテル化合物の式、および
調製方法の種々の例は、Ｃｒａｋｏｗｉａｋらに対する米国特許第５，３９３，
８９２号（この内容は、本明細書中に参考として援用される）に記載される。ク
リプタンドとしては、その環構造中にさらに窒素原子を含む環状エーテル化合物
（例えば、２．２．２−クリプテートおよび２．２．１−クリプテート）が挙げ
られる。
【００４０】 廃液または合成溶液は、一般に金属イオンスカベンジャーの状態に依存して、
種々の異なる方法で金属イオンスカベンジャーと接触される。例えば、廃液また
は合成溶液は、容器内で金属イオンスカベンジャーと組合され得、この廃液また
は合成溶液は、カラムを通過させられ得、ここで、このカラムは、支持体上に金
属イオンスカベンジャーを含み、この廃液または合成溶液は、金属イオンスカベ
ンジャーを含む媒体を通過させられ得る、など。廃液または合成溶液を金属イオ
ンスカベンジャーと接触される方法論に関する特定の制限は、存在しない。好ま
しい実施形態において、金属イオンスカベンジャーが、ポリマービーズ（これ自
体、カラムによって含まれる）に付着される場合、廃液または合成溶液は、カラ
ムを通過される。金属イオンスカベンジャーが、容器内に存在するポリマービー
ズに付着される実施形態において、廃液または合成溶液が添加され、そしてこの
容器は、必要に応じて、振盪されるかまたはそうでなければ攪拌され、次いで、
この溶液からポリマービーズを分離する。
【００４１】 ＭＡＣＳ材料が使用される実施形態において、ＭＡＣＳ材料は、電磁場および
／または磁場を使用することによって、溶液から分離される。特に、電磁石が溶
液と接触させれるか、または溶液のすぐ近くに配置され、その結果、ＭＡＣＳ材
料の磁気材料が、電磁石に付着されそして磁気的に結合されるか、または電磁石
の近くに付着されそして磁気的に結合される。次いで、この溶液は、磁気的に結
合したＭＡＣＳ材料から分離される。
【００４２】 好ましい実施形態において、廃液または合成溶液を金属イオンに接触させる工
程は、電気化学的セルに関係する工程の前に行われることは重要である。結果と
して、かなりの量の金属イオンは、電気化学的セル内に導入されない。このこと
は重要である。なぜなら、いくつかの実施形態において、廃液または合成溶液中
のかなりの量の金属イオンは、電気化学的セルが関係する工程の有効性を減少し
得るからである。この関連において、かなりの量の金属イオンは、回収された有
機水酸化物または合成された有機水酸化物を汚染し得る。別の実施形態において
、廃液または合成溶液は、電気化学的セルに充填され、そして電気化学的セルか
ら回収された溶液は、続いて、金属イオンスカベンジャーと接触される。
【００４３】 本発明のプロセスに従って、金属イオンとの接触の前または後に、上記のよう
な有機水酸化物を含む廃液または合成溶液が電気化学的セルに添加される。電気
化学的セルが関連する工程は、電解セル内での電気分解によってでもよいし、電
気透析セル内での電気透析によってでもよい。電気化学的セルは、一般的に、少
なくとも１つのアノード、カソード、およびディバイダー、および／またはアノ
ードとカソードとの間に操作的な位置決めのために組み立てられた１つ以上のユ
ニットセルを含む。種々のユニットセルおよび複数のユニットセルを含む多くの
電解セルまたは電気透析セルは、本明細書中に記載され、これらは、本発明のプ
ロセスにおいて有用である。複数のユニットセルは、アノードとカソードの間の
多くのコンパートメントによって規定され得る（例えば、図６を参照のこと）か
、または複数のユニットセルは、アノードとカソードとを含む多くのコンパート
メントによって規定され得る（例えば、図３を参照のこと）。アノードおよびカ
ソードを備える複数のユニットセルは、単極構成（例えば、図３を参照のこと）
をとってもよいし、または双極構成（例えば、図７を参照のこと）をとってもよ
い。使用され得るユニットセルの数に特に制限はない。それにもかかわらず、１
つの実施形態において、本発明に従って使用される電気化学的セルは、１〜約２
５のユニットセル、そして好ましくは１〜約１０のユニットセルを含む。
【００４４】 これらのユニットセルは、アノード、カソード、および１つ以上のディバイダ
ーまたはセパレーターによって規定される２つ以上のコンパートメントを含み得
、これらのディバイダーまたはセパレレーターは、（１）制御された孔サイズま
たは孔サイズ分布の非イオン性のマイクロ孔性の拡散バリア（例えば、スクリー
ン、フィルター、ダイヤフラムなど）であり得、特定のイオンがディバイダーま
たはセパレーターを通過することを可能するか、または可能にせず、もしくは（
２）陰イオン選択膜および陽イオン選択膜のようなイオン性ディバイダーまたは
セパレーター（これらは、それらの使用が、一般に、より高い純度の有機水酸化
物の生成およびより高い収率を生じるので、好ましい）であり得る。本発明にお
いて使用される電気化学的セルにおいて有用な種々のディバイダーが、以下によ
り完全に記載される。
【００４５】 本発明に従う電気化学的セルは、少なくとも２個のコンパートメントを含む；
すなわち、供給コンパートメントおよび回収コンパートメント。必要に応じて、
本発明に従う電気化学的セルは、少なくとも１つの水コンパートメント、通過コ
ンパートメントおよび／または無機塩または無機酸コンパートメントを含み得る
。特定の実施形態において、本発明に従う電気化学的セルは、上記のコンパート
メントの各々の２つ以上を有し得る。他の実施形態において、電気化学的セルは
、上に列挙された１つ以上のコンパートメントの２つ以上を有し得る。例えば、
１つの実施形態において、電気化学的セルは、供給コンパートメント、２つの水
または通過コンパートメントおよび回収コンパートメントを有し得る。
【００４６】 溶液が各コンパートメントに充填される。この溶液は、水ベースの溶液、アル
コールまたはグリコールベースの溶液、別の有機溶液またはそれらの組み合わせ
であり得る。好ましい実施形態において、各コンパートメントに充填された溶液
は、水溶液である。供給コンパートメントに充填された溶液は、リサイクルされ
るか、または特定の濃度で精製される有機水酸化物を含む。供給コンパートメン
トに最初に充填される有機水酸化物の濃度は、約０．１Ｍ〜約２Ｍの範囲である
。好ましい実施形態において、供給コンパートメントに充填される溶液中の有機
水酸化物の濃度は、約０．２Ｍ〜約１Ｍである。２つ以上の供給コンパートメン
トを含む電気化学的セルにおいて、供給コンパートメントに充填される溶液中の
有機水酸化物の濃度は、各供給コンパートメントについて同じであってもよいし
、異なってもよい。セルに充填される溶液中の有機水酸化物の濃度は、約１重量
〜約２０重量％であり、たいてい約２重量％と約１０重量％との間である。供給
コンパートメントは、この用語が意味するように、本発明によって、リサイクル
されそして処理される廃液または合成溶液からの有機水酸化物を含む溶液を保持
する。
【００４７】 回収コンパートメントは、最初に、溶液および好ましくは水溶液で充填される
。回収コンパートメントに充填される溶液は、イオン性化合物を含んでもよいし
、含まなくてもよい。電流を電気化学的セルを通過させた後、有機水酸化物は、
回収コンパートメントから回収され得るか、またはそうでなければ、特定の濃度
で回収コンパートメントから得られ得る。電流を電気化学的セルを通過させた後
、回収コンパートメント内の有機水酸化物の濃度は、一般に、供給コンパートメ
ントに最初に充填された溶液中の有機水酸化物の濃度より高い。１つの実施形態
において、回収コンパートメント内の有機水酸化物の濃度は、約０．１Ｍよりも
高い。別の実施形態において、回収コンパートメント内の有機水酸化物の濃度は
、約０．２Ｍより高い。好ましい実施形態において、回収コンパートメント内の
有機水酸化物の濃度は、約１Ｍより高い。２つ以上の回収コンパートメントを含
む電気化学的セルにおいて、回収コンパートメントから回収された溶液中の有機
水酸化物の濃度は、各回収コンパートメントについて、同じであってもよいし、
異なってもよい。
【００４８】 存在するならば、水コンパートメントは、特定の濃度のイオン性化合物の溶液
を含む。イオン性化合物を含む水コンパートメントは、伝導性を維持し、そして
より低い操作セル電圧を可能にするように作用する。イオン性化合物は、溶液中
でイオン化する化学化合物であり、例えば、電解質である。イオン性化合物の例
としては、塩、金属塩および酸または水中に溶解された場合に陰イオンおよび陽
イオンを形成する任意の化合物が挙げられる。好ましい実施形態において、イオ
ン性化合物は、供給コンパートメント内に充填される有機水酸化物と同じもので
ある。別の好ましい実施形態において、イオン性化合物の陰イオンまたは陽イオ
ンのいずれかは、供給コンパートメント内に充填される有機水酸化物の有機カチ
オンまたは水酸化物アニオンのいずれかと同じものである。別の実施形態におい
て、イオン性化合物は、供給コンパートメントに充填される有機水酸化物とは異
なる。水コンパートメント内に充填される溶液中のイオン性化合物の濃度は、約
０．１Ｍ〜約５Ｍの範囲内にある。好ましい実施形態において、濃度は、約０．
３Ｍ〜約３Ｍである。そして最も好ましい実施形態において、濃度は、約０．５
Ｍ〜約２Ｍである。２つ以上の水コンパートメントを含む電気化学的セルにおい
て、水コンパートメントに充填される溶液内のイオン性化合物の濃度は、各水コ
ンパートメントについて、同じであってもよいし、異なってもよい。
【００４９】 存在するならば、通過コンパートメントは、最初に、溶液そして好ましくは水
溶液で充填される。通過コンパートメントに充填される溶液は、イオン性化合物
を含んでもよいし、含まなくてもよい。イオン性化合物は、存在するならば、水
コンパートメントのイオン性化合物と同じであってもよいし、異なってもよい。
電気化学的セルを電流が通過した後、有機水酸化物は、通過コンパートメントが
使用される実施形態において通過コンパートメントを通過する。最も所望されな
い不純物は通過コンパートメントを通過しないので、通過コンパートメントは、
有機水酸化物をさらに精製するように機能する。
【００５０】 無機塩または無機酸コンパートメントは、存在するならば、最初に、溶液そし
て好ましくは水溶液で充填される。無機塩または無機酸コンパートメントに充填
される溶液は、イオン性化合物を含んでもよいし、含まなくてもよい。イオン性
化合物は、存在するならば、水コンパートメントのイオン性化合物と同じでもよ
いし、異なってもよい。
【００５１】 本発明において使用され得る電気化学的セルのいくつかの実施形態は、図面を
参照して記載される。種々の電気化学的セルの多くの実施形態が図面に記載され
るが、図面に具体的に記載されないさらなる多くの実施形態が、本発明の範囲内
に存在することが、当業者に容易に理解される。
【００５２】 電気化学的セルの実施形態が、図１に例示され、これは、アノード１１、カソ
ード１２およびユニットセルを含む電気化学的セル１０の概略図である。このユ
ニットセルは、アノード１１で始まり、そのとなりに、ディバイダー１３を含み
、このディバイダー１３は、好ましい実施形態において、陽イオン選択膜である
。電気化学的セル１０は、２個のコンパートメントを含む；すなわち、供給コン
パートメント１４および回収コンパートメント１５。
【００５３】 図１に例示される電気化学的セル１０の操作において、有機水酸化物（例えば
、水酸化オニウム）を含む溶液が、供給コンパートメント１４に充填される。水
が回収コンパートメント１５に充填される。電気電位がアノードとカソードとの
間に確立されそして維持されて、オニウムカチオンが、カソードに向かって引か
れ、そしてディバイダー１３を通って回収コンパートメント１５に入るとすぐに
、セルを横切る電流を生成する。このオニウムカチオンは、回収コンパートメン
ト内で水酸化物イオンと合わさり、所望の水酸化オニウムを生成する。不純物は
、カソードに引かれず、またはディバイダーを通過せず、従って、供給コンパー
トメント内に残る。再生される水酸化オニウムが形成され、そして回収コンパー
トメント１５から回収される。
【００５４】 電気化学的セルの別の実施形態は図２に例示され、これは、アノード２１、カ
ソード２２およびユニットセルを含む電気化学的セル２０の概略図である。この
ユニットセルは、アノード２１で始まり、順に、陰イオン選択膜２３そして陽イ
オン選択膜２４を含む。この電気化学的セル２０は、３個のコンパートメントを
含む；すなわち、無機塩または無機酸コンパートメント２５、供給コンパートメ
ント２６および回収コンパートメント２７。
【００５５】 図２に例示される電気化学的セル２０の操作において、有機水酸化物を含む溶
液が供給コンパートメント２６に充填される。水が無機塩または無機酸コンパー
トメント２５および回収コンパートメント２７に充填される。電気電位がアノー
ドとカソードとの間に確立されそして維持されて、有機水酸化物の有機カチオン
がカソードに向かって引かれ、そして陽イオン選択膜２４を通って回収コンパー
トメント２７に入るとすぐに、セルを横切る電流を生成する。有機カチオンが、
回収コンパートメント内の水酸化物イオンと合わされて、所望の有機水酸化物を
生成する。不純物がアノードに引かれ、そして／またはそれらはカソードに引か
れず、そして／またはそれらは陽イオン選択膜２４を通過せず、そして／または
供給コンパートメント内に残る。再生される有機水酸化物が形成されそして回収
コンパートメント２７から回収される。
【００５６】 単極構成で利用される２つのユニットセルの多ユニットセルを含む電気化学的
セルの別の実施形態が図３に例示され、これは、第一のアノード３１、第二のア
ノード３２、カソード３５および２つのユニットセルを含む電気化学的セル３０
の概略図である。この２つのユニットセルは、第一のカソード３１から始まって
、順に、第一の陽イオン選択膜３３、第二の陽イオン選択膜３４、カソード３５
、第三の陽イオン選択膜３６、および第四の陽イオン選択膜３７を含む。図３に
例示される電気化学的セル３０は、６個のコンパートメントを含む；すなわち、
第一の供給コンパートメント３８、第一の通過コンパートメント３９、第一の回
収コンパートメント４０、第二の回収コンパートメント４１、第二の通過コンパ
ートメント４２および第二の供給コンパートメント４３。
【００５７】 図３に例示される電気化学的セルの操作において、水溶液が、通過コンパート
メントおよび回収コンパートメントに充填される。有機水酸化物を含む溶液が供
給コンパートメントに充填される。電気電位が、アノードとカソードとの間に確
立されそして維持されて、有機水酸化物の有機カチオンがカソードに引かれ、そ
れによって、陽イオン選択膜３３、３４、３６および３７を通過し、回収コンパ
ートメント４０および４１に入るとすぐに、セルを横切る電流を生成する。この
有機カチオンは、水酸化物イオンと合わされて、回収コンパートメント４０およ
び４１内に所望の有機水酸化物を生成する。この有機水酸化物は、次いで、回収
コンパートメント４０および４１から回収される。
【００５８】 電気化学的セルの別の実施形態が図４に例示され、これは、アノード５１、カ
ソード５２およびユニットセルを含む電気化学的セル５０の概略図である。この
ユニットセルは、アノード５１から始めて、順に、陰イオン選択膜５３、第一の
陽イオン選択幕５４および第二の陽イオン選択膜５５を含む。電気化学的セル５
０は、４個のコンパートメントを含む；すなわち、無機塩または無機酸コンパー
トメント５６、供給コンパートメント５７、通過コンパートメント５８および回
収コンパートメント５９。
【００５９】 図４に例示される電気化学的セル５０の操作において、無機水酸化物を含む溶
液が供給コンパートメント５７に充填される。水が無機塩または無機酸コンパー
トメント５６、通過コンパートメント５８および回収コンパートメント５９に充
填される。電気電位が、アノードとカソードとの間に確立されそして維持されて
、有機水酸化物の有機カチオンがカソードに向かって引かれ、そして第一および
第二の陽イオン選択膜５４および５５ならびに通過コンパートメント５８を通っ
て、回収コンパートメント５９に入るとすぐに、セルを横切る電流を生成する。
有機カチオンが、回収コンパートメント内で水酸化物イオンと合わされて、所望
の有機水酸化物を生成する。不純物が、アノードに引かれ得、そして／またはそ
れらがカソードに引かれず、そして／またはそれらは、第一および第二の陽イオ
ン選択膜５４および５５を通過せず、そして／または供給コンパートメント内に
残る。再生される有機水酸化物が形成されそして回収コンパートメント５９から
回収される。
【００６０】 電気化学的セルの別の実施形態が図５に例示され、これは、アノード６１、カ
ソード６２およびユニットセルを含む電気化学的セル６０の概略図である。この
ユニットセルは、アノード６１から始まって、順に、双極性膜６３、陰イオン選
択膜６４、および陽イオン選択膜６５を含む。双極性膜６３は、アノード６１と
対向する陰イオン選択側面（示されず）およびカソード６２と対向する陽イオン
選択側面（示されず）を有する。電気化学的セル６０は、４個のコンパートメン
トを含む；すなわち、水コンパートメント６６、無機塩または無機酸コンパート
メント６７、供給コンパートメント６８、および回収コンパートメント６９。
【００６１】 図５に例示される電気化学的セル６０の操作において、有機水酸化物を含む溶
液が供給コンパートメント６８に充填される。水が、無機塩または無機酸コンパ
ートメント６７および回収コンパートメント６９に充填される。水およびイオン
性化合物が、水コンパートメント６６に充填される。電気電位が、アノードとカ
ソードとの間に確立されそして維持されて、有機水酸化物の有機カチオンがカソ
ードに向かって引かれそして陽イオン選択膜６５を通って回収コンパートメント
６９に入るとすぐに、セルを横切る電流を生成する。有機カチオンは、回収コン
パートメント内で水酸化物イオンと合わされて、所望の有機水酸化物を生成する
。不純物がアノードに引かれ、そして／またはそれらはカソードに引かれず、そ
して／またはそれらは陽イオン選択膜６５を通過せず、そして／または供給コン
パートメント内に残る。再生される有機水酸化物が形成されそして回収コンパー
トメント６９から回収される。
【００６２】 電気化学的セルの別の実施形態は、図６に示され、これは、２つのユニットセ
ルを含む電気化学的セル７０の概略図である。電気化学的セル７０は、アノード
７１、カソード７２そしてアノード７１から始まって、第１の双極膜７３、第１
の陽イオン選択膜７４、第２の双極膜７５、および第２の陽イオン選択膜７６を
順番に含む。双極膜７３および７５は、アノード７１に面した陰イオン選択側面
（示されず）およびカソード７２に面した陽イオン選択側面（示されず）を有す
る。電気化学的セル７０は、５つのコンパートメント：すなわち、水コンパート
メント７７、第１の供給コンパートメント７８、第１の回収コンパートメント７
９、第２の供給コンパートメント８０、および第２の回収コンパートメント８１
、を含む。
【００６３】 図６に示される電気化学的セル７０の操作の際に、有機水酸化物を含む溶液は
、供給コンパートメント７８および８０に充填される。水は、回収コンパートメ
ントに充填される。水およびイオン性化合物は、水コンパートメントに充填され
る。電位は、アノードとカソードとの間に確立されかつ維持されて、セルを横切
る電流の流れを生じる。この際に、有機水酸化物の有機陽イオンは、カソードに
向って誘引され、そして第１の陽イオン選択膜７４または第２の陽イオン選択膜
７６のいずれかを通過してそれぞれの回収コンパートメント７９または８１に至
る。有機陽イオンは、水酸化物イオンと回収コンパートメントにおいて結合して
、所望の有機水酸化物を生じる。不純物は、アノードに誘引され、そして／もし
くはカソードに誘引されず、そして／または陽イオン選択膜を通過せず、そして
／もしくは供給コンパートメントに残る。再生された有機水酸化物は、形成され
、そして回収コンパートメント８２および８５から回収される。
【００６４】 別の実施形態において、双極性構成において利用される２つのユニットセルの
ポリユニットセルを含む電気化学的セルは、図７に示され、これは、第１のアノ
ード９１、第１のカソード９２そして第１のカソード９１から始まって、第１の
双極膜９３、第１の陽イオン選択膜９４、第２のカソード９５、第２のアノード
９６、第２の双極膜９７、および第２の陽イオン選択膜９８を順番に含む電荷学
的セル９０の概略図である。双極膜は、アノードに面したその陰イオン選択側面
（示されず）およびカソードに面した陽イオン選択側面（示されず）を有する。
図７に示される電気化学的セル９０は、６つのコンパートメント：すなわち、第
１の水コンパートメント９９、第１の供給コンパートメント１００、第１の回収
コンパートメント１０１、第２の水コンパートメント１０２、第２の供給コンパ
ートメント１０３および第２の回収コンパートメント１０４、を含む。
【００６５】 図７に示される電気化学的セル操作の際に、水溶液は、回収コンパートメント
に充填される。水およびイオン性化合物は、水コンパートメントに充填される。
有機水酸化物を含む溶液は、供給コンパートメントに充填される。電位は、アノ
ードとカソードとの間に確立されかつ維持されて、セルを横切る電流の流れを生
じる。この際に、有機水酸化物の有機陽イオンは、カソードに誘引され、それに
より、第１の陽イオン選択膜９４および第２の陽イオン選択膜９８のいずれかを
通過して、それぞれの回収コンパートメント１０１および１０４に至る。有機陽
イオンは、水酸化物イオンと結合して、所望の有機水酸化物を回収コンパートメ
ント１０１および１０４において生成する。次いで、有機水酸化物は、回収コン
パートメント１０１および１０４から回収される。
【００６６】 所望の生成物は有機水酸化物であるので、回収コンパートメントは、水溶液、
アルコール、有機液体もしくは水およびアルコールの混合物ならびに／または、
回収コンパートメントが、所望の有機水酸化物が形成し得るかもしくは再生し得
るような充分な水を含むという条件で、有機溶媒を含む。用語再生は、任意の有
機陽イオンおよび任意の水酸化物陰イオンが溶液中で有機水酸化物を形成すると
いうことを示すために使用される。
【００６７】 本発明のプロセスの操作は、連続的かまたはバッチ様式（ｂａｔｃｈｗｉｓｅ
）であり得る。本発明のプロセスの操作は、一般的に連続的であり、かつ特定の
成分が連続的に再循環される。循環は、ポンピングおよび／または気体放出によ
りもたらされる。
【００６８】 種々の材料が電気化学的セルのアノードとして使用され得る。例えば、アノー
ドは、金属（例えば、チタンコーティング電極、タンタル、ジルコニウム、ハフ
ニウムまたはこれらの金属の合金）から作製され得る。一般的に、アノードは、
非受動性（ｎｏｎ−ｐａｓｓｉｖａｂｌｅ）かつ触媒的なフィルムを有し、この
フィルムは、金属性貴金属（例えば、白金、イリジウム、ロジウム）もしくはそ
の合金、または少なくとも１種の貴金属（例えば、白金、イリジウム、ルテニウ
ム、パラジウムまたはロジウム）の酸化物もしくは混合酸化物を含む電導性酸化
物の混合物を含み得る。１つの実施形態において、アノードは、酸化ルテニウム
および／または酸化イリジウムを上部に有するチタン基材を有するアノードのよ
うな寸法的に安定なアノードである。好ましい実施形態において、アノードは、
上部に酸化ルテニウムを有するチタン基材を有する寸法的に安定なアノードであ
る。
【００６９】 電気化学的セルにおけるカソードとして使用されてきた種々の材料は、本発明
の上記の実施形態および他の実施形態において使用されるセルに含まれ得る。カ
ソード材料としては、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、ニッケルメッキチタン、グ
ラファイト、炭素鋼（鉄）またはその合金などが挙げられる。用語「合金」は、
広範な意味で使用され、そして２つ以上の金属の密接混合物ならびに別の金属の
上にコーティングされた１種の金属を含む。
【００７０】 本発明のプロセスにおいて利用される電気化学的セルは、少なくとも１つのデ
ィバイダー（ｄｉｖｉｄｅｒ）（例えば、イオン選択膜）および必要に応じて少
なくとも１つの双極膜を含む。コンパートメントは、以下のうち２つの間の領域
として規定される：ディバイダーおよび／または双極膜および／またはアノード
（単数または複数）および／またはカソード（単数または複数）。ディバイダー
および／または双極膜は、拡散隔壁および／または気体隔離板として機能する。
【００７１】 本発明において利用され得るディバイダーは、広範な種々の多孔性拡散隔壁、
スクリーン、フィルター、隔膜、膜などから選択され得、これは、有機水酸化物
の陽イオン（例えば、オニウム陽イオン）がカソードに向って移動することを可
能にする所望のサイズの細孔を含む。多孔性ディバイダーは、プラスチック（た
とえば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびテフロン（登録商標）、セラミッ
クなど）を含む種々の材料から調製され得る。例えば、多孔性ディバイダー（例
えば、非イオン性ディバイダー）は、図に列挙したディバイダーに加えて使用さ
れ得る。市販の多孔性隔離板の具体例としては、Ｃｅｌａｎｅｓｅ Ｃｅｌｇａ
ｒｄおよびＮｏｒｔｏｎ Ｚｉｔｅｘが挙げられる。多孔性隔離板は、本発明の
プロセスが高分子量の有機水酸化物（例えは、水酸化テトラｎ−ブチルホスホニ
ウムおよび水酸化テトラｎ−ブチルアンモニウム）を精製するために利用される
場合に、特に有用である。
【００７２】 本発明のセルおよびプロセスにおいて使用される陽イオン選択膜は、有機水酸
化物の電気化学的精製または再利用において利用されてきた任意の陽イオン選択
膜であり得る。好ましくは、陽イオン交換膜は、高度に耐久性の材料（例えば、
フルオロカーボン系列ベースの膜またはポリスチレンもしくはポリプロピレン系
列のより安価な材料製の膜）を含むべきである。しかし、好ましくは、本発明に
おいて有用な陽イオン選択膜としては、以下が挙げられる：陽イオン選択性基（
例えば、ペルフルオロスルホン酸およびペルフルオロスルホン酸（ａｎｄ）／ペ
ルフルオロカルボン酸）を含むフッ素化膜、ペルフルオロカーボンポリマー膜（
例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕｐｏｎｔ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．から一般的商品名「Ｎ
ａｆｉｏｎ」で販売される（例えば、ＤｕＰｏｎｔ’ｓＣａｔｉｏｎｉｃ Ｎａ
ｆｉｏｎ ９０２膜））。他の適切な陽イオン選択膜としては、陽イオン選択基
（例えば、スルホネート基、カルボキシレート基など）を含むスチレン−ジビニ
ルベンゼンコポリマー膜が挙げられる。Ｒａｉｐｏｒｅ Ｃａｔｉｏｎｉｃ Ｒ
１０１０（Ｐａｌｌ ＲＡＩから）、およびＴｏｋｕｙａｍａ Ｓｏｄａからの
ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＭＨ膜およびＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＭ１膜は、高分子量四
級化合物に特に有用である。陽イオン選択膜の調製および構造は、Ｅｎｃｙｃｌ
ｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｋｉｒｋ−Ｏ
ｔｈｍｅｒ，第３版、１５巻、９２〜１３１頁、Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ，１９８５）中の「Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」と題
する章に記載される。これらの頁は、本発明のプロセスにおいて有用であり得る
種々の陽イオン選択膜の開示について、本明細書により参考として援用される。
電気化学的セルにおける少なくとも１つの陽イオン選択膜の使用が好ましい。
【００７３】 使用され得る任意の陰イオン選択膜としては、汽水の脱塩のためのプロセスに
おいて使用される膜が挙げられる。好ましくは、膜は、セル中に存在する特定の
陰イオン（例えば、ハロゲン化物イオン）に対して選択的であるべきである。陰
イオン性膜の調製および構造は、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，第３版、１５巻、９
２〜１３１頁、Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８５）中の「Ｍ
ｅｍｂｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」の題する章に記載される。これらの頁
は、本発明のプロセスにおいて有用であり得る種々の陰イオン性膜の開示につい
て、本明細書により参考として援用される。
【００７４】 電気化学的セルにおいて利用され得、かつ市販されている陰イオン選択膜とし
ては、以下が挙げられる：ＡＭＦＬＯＮ，Ｓｅｒｉｅｓ３１０（四級アンモニウ
ム基で置換されるフッ素化ポリマーベースであり、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍａｃｈ
ｉｎｅおよびＦｏｕｎｄｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙにより製造される）；ＩＯＮＡＣ
ＭＡ ３１４８，ＭＡ ３２３６およびＭＡ３４７５（不均一ポリ塩化ビニル
から誘導される四級アンモニウムで置換されたポリマーベースであり、Ｒｉｔｔ
ｅｒ−Ｐｆａｕｌｄｅｒ Ｃｏｒｐ．，Ｐｅｒｍｕｔｉｔ Ｄｉｖｉｓｉｏｎに
より製造される）；Ｔｏｓｏｈ Ｃｏｒｐ．により作製されるＴｏｓｆｌｅｘ
ＩＥ−ＳＦ ３４またはＩＥ−ＳＡ ４８（アルカリ媒体中で安定であるように
設計された膜である）；Ｔｏｋｕｙａｍａ Ｓｏｄａ Ｃｏ．からのＮＥＯＳＥ
ＰＴＡ ＡＭＨ、ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＡＣＭ、ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＡＦＮまたは
ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＡＣＬＥ−ＳＰ；およびＡｓａｈｉ ＧｌａｓｓからのＳｅ
ｌｅｍｉｏｎ ＡＭＶおよびＳｅｌｅｍｉｏｎ ＡＡＶ。１つの実施形態におい
て、Ｔｏｓｆｌｅｘ ＩＥ−ＳＦ ３４およびＮＥＯＳＥＰＴＡ ＡＭＨ陰イオ
ン交換膜は、本発明のプロセスに含まれるアルカリ性溶液（たとえば、水酸化物
含有溶液）におけるその安定性のために、好ましい。
【００７５】 電気化学的セルにおいて使用される双極膜は、以下の３つの部分を含む複合膜
である：陽イオン選択側面または領域、陰イオン選択側面または領域、およびこ
れらの２つの領域の界面。直流が、カソードに向うかカソードに面した陽イオン
選択側面を有する双極膜を横切って通される場合、電気伝導は、Ｈ+イオンおよ
びＯＨ-イオンの輸送により達成される。これらのイオンは、水の解離により生
成され、この水の解離は、電場の影響下で界面において起こる。双極膜は、例え
ば、米国特許第２，８２９，０９５号、同第４，０２４，０４３号（単一フィル
ム双極膜）および同第４，１１６，８８９号（キャスト双極膜）に記載される。
本発明のプロセスにおいて有用な双極膜としては、Ｔｏｋｕｙａｍａ Ｓｏｄａ
によるＮＥＯＳＥＰＴＡ ＢＩＰＯＬＡＲ １、ＷＳＩ ＢＩＰＯＬＡＲ、およ
びＡｑｕａｌｙｔｉｃｓ Ｂｉｐｏｌａｒ膜が挙げられる。
【００７６】 電気化学的セルを含む工程は、アノードとカソードとの間に電流（一般的に直
流）を印加することにより実施される。電気化学的セルを通過する電流は、一般
的に、セルの設計および性能の特徴により必然的に決定される直流であり、これ
らは、当業者に明らかであり、そして／または慣用の実験により決定され得る。
１平方インチあたり約０．１アンペアと約５０アンペアとの間の電流密度が使用
され得、そして１平方インチあたり約１アンペアと約１０アンペアとの間の電流
密度が好ましい。より高いかまたはより低い電流密度が、特定の適用のために使
用され得る。電流密度は、回収コンパートメントにおける有機水酸化物の所望の
量または濃度の再生または形成を生じるのに充分な期間の間セルに印加される。
【００７７】 電気化学的セルを含む工程の間、セル内の液体の温度は、約５℃〜約７５℃の
範囲、好ましくは約２５℃〜約４５℃の範囲に維持されることが一般的に望まし
く、そして特に温度は、約３５℃に維持される。また、電気化学的セルを含む工
程の間、セル内の液体のｐＨは、アルカリ性または酸性のいずれかであることが
一般的に望ましい。１つの実施形態において、供給コンパートメントのｐＨは、
約１〜約１３であり、そして好ましくは約４〜約１０であり、水コンパートメン
トのｐＨは、約０〜約１４であり、回収コンパートメントのｐＨは、約１２〜約
１４であり、通過（ｐａｓｓ）コンパートメントのｐＨは、約１２〜約１４であ
り、そして無機酸または塩のコンパートメントのｐＨは、約０〜約４である。特
許請求の範囲のプロセスは、水酸化物イオンおよび／または酸イオンを含む精製
プロセスであるので、プロセスが実施されるにつれてｐＨは変化し、そして特に
ｐＨは、一般的にプロセスが実施されるにつれて増加する。
【００７８】 いずれの理論にも拘束されることを望まないが、本発明に従う電気化学的セル
の操作は、部分的に、オニウム化合物の、電流の印加の結果としての供給コンパ
ートメントから回収コンパートメントへの陽イオンの移動に基づくと考えられる
。以下の実施例は、本発明のプロセスを例示する。以下の実施例および明細書お
よび特許請求の範囲において他に示さなければ、全ての部数およびパーセントは
、重量により、全ての温度は、摂氏度であり、そして圧力は、大気圧または大気
圧付近である。
【００７９】 （実施例１） １７％の炭酸テトラメチルアンモニウムおよび４８３ｐｐｂのナトリウムを含
むＴＭＡＨ形成用の合成水溶液を、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓから入手可能なＤｕｏｌ
ｉｔｅ Ｃ４６７として公知のイミノホスホネートキレート樹脂を含むカラムに
充填する。このカラムから収集した溶液を、図３に記載の電気化学的セルの供給
コンパートメントに充填する。アノードを、酸化ルテニウムでコーティングされ
るチタンから作製し、そしてカソードを、ニッケルから作製する。水およびイオ
ン性化合物を回収コンパートメントおよび通過コンパートメント内に充填する。
電位を印加し、それによりテトラメチルアンモニウム陽イオンをカソードに向っ
て移動させ、それにより回収コンパートメントにおいて金属不純物の減少した水
酸化テトラメチルアンモニウムを再生させる。回収コンパートメントにおける水
酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は、約２０％である。回収コンパートメン
トはまた、３ｐｐｂ未満のナトリウムを含む。
【００８０】 （実施例２） 炭酸テトラメチルアンモニウム（１．０モル／ｌ）、炭酸水素テトラメチルア
ンモニウム（１．７５モル／ｌ）、８．７ｐｐｂのカリウム、および２８ｐｐｂ
ナトリウムを含む、ＴＭＡＨを再生させるための再利用水溶液を、Ｒｏｈｍ＆Ｈ
ａａｓから入手可能なＤｕｏｌｉｔｅ Ｃ４６７として公知のイミノホスホネー
トキレート樹脂を含むカラムに充填する。このカラムから収集された溶液を、図
２に記載の電気化学的セルの供給コンパートメントに充填する。アノードを、酸
化ルテニウムでコーティングされるチタンから作製し、そしてカソードを、ニッ
ケルから作製する。水およびイオン性化合物を回収コンパートメントおよび通過
コンパートメント内に充填する。電位を印加し、それによりテトラメチルアンモ
ニウム陽イオンをカソードに向って移動させ、それにより回収コンパートメント
において金属不純物の減少した水酸化テトラメチルアンモニウムを再生させる。
回収コンパートメントにおける水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は、約１
．９モル／ｌである。回収コンパートメントはまた、３ｐｐｂ未満のカリウムお
よび３ｐｐｂのナトリウムを含む。
【００８１】 本発明をその好ましい実施形態に関して説明してきたが、その種々の改変が、
この明細書を読む際に当業者に明らかであることが理解されるべきである。従っ
て、本明細書中に開示される本発明は、添付の特許請求の範囲内であるような改
変を網羅することを意図されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従う、１つのユニットセルを備える２コンパートメント電気
化学的セルの概略図である。
【図２】 図２は、本発明に従う、３コンパートメント電気化学的セルの概略図である。
【図３】 図３は、単極構成の２つのユニットセルのスタックを備える電気化学的セルの
概略図である。
【図４】 図４は、本発明に従う４コンパートメント電気化学的セルの概略図である。
【図５】 図５は、本発明に従う別の４コンパートメント電気化学的セルの概略図である
。
【図６】 図６は、本発明に従う２つのユニットセルを備える電気化学的セルの概略図で
ある。
【図７】 図７は、二極構成の２つのユニットセルのスタックを備える電気化学的セルの
概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/62 Ｃ０２Ｆ 1/62 Ｚ 1/78 1/78 1/46 １０３ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ラング， ウェイリアン アメリカ合衆国 テキサス 78749， オ ースティン， アルタ ロマ ドライブ 4804 (72)発明者 タナー， アラン アメリカ合衆国 テキサス 787611， バ ーネット， ピー． オー． ボックス 281， ハイウェイ コントラクト ルー ト ４ Ｆターム(参考） 4D006 GA07 KA31 KA71 KB01 MA12 MC27 MC28 PC80 4D024 AA04 AB04 BA02 BB01 BC01 DB05 DB09 4D038 AA08 AB64 AB65 AB66 AB67 AB68 AB69 AB71 AB74 AB75 AB76 BB10 4D050 AA13 AB13 BB02 CA09 CA10 4D061 DA08 DB18 DC09 EA02 EB01 EB04 EB12 EB13 EB19 EB20 EB29 EB30 EB31

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オニウム化合物、および金属イオン不純物を含む不純物を含
    有する廃液または合成溶液から、該オニウム化合物を回収するためのプロセスで
    あって、該プロセスは、以下： （Ａ）該廃液または合成溶液と金属イオンスカベンジャーとを接触させて、金
    属イオン不純物を除去する工程であって、ここで該金属イオンスカベンジャーは
    、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料を含む
    、工程； （Ｂ）（Ａ）の該廃液を、少なくとも２つのコンパートメント、カソード、ア
    ノードおよびディバイダーを備える電気化学的セルに充填し、そして該セルに電
    流を流す工程であって、これにより該オニウム化合物が再生または生成する、工
    程；ならびに （Ｃ）該オニウム化合物を該セルから回収する工程、を包含する、 プロセス。
  2. 【請求項２】 前記廃液または合成溶液中の該オニウム化合物の濃度が、工
    程（Ａ）の前または後で増加する、請求項１に記載のプロセス。
  3. 【請求項３】 前記廃液または合成溶液が、オゾン、活性炭、高過電圧アノ
    ード、およびナノ濾過のうち少なくとも１つで前処理される、請求項２に記載の
    プロセス。
  4. 【請求項４】 前記金属イオンスカベンジャーが、少なくとも１つのイミノ
    スルホン酸化合物、スルフィド化合物、チオール化合物、イミノ二酢酸化合物、
    ジピリジル化合物、βアルミナ、フェロシアニド化合物、リン酸ジルコニウム化
    合物、およびチタン酸化合物を含む、請求項１に記載のプロセス。
  5. 【請求項５】 前記金属イオンスカベンジャーが、少なくとも１つのイミノ
    ホスホン酸部分、スルフィド部分、チオール部分、ビピリジル部分、およびイミ
    ノ二酢酸部分を含有するポリマーを含む、請求項１に記載のプロセス。
  6. 【請求項６】 前記金属イオンスカベンジャーが、磁気材料を含むＭＡＣＳ
    材料、ならびに少なくとも１つのキレート化合物および環式エーテル化合物を含
    む、請求項１に記載のプロセス。
  7. 【請求項７】 前記金属イオンスカベンジャーが、ジビニルベンゼンで架橋
    したポリスチレン樹脂を含むナノ細孔材料を含む、請求項１に記載のプロセス。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載のプロセスであって、前記廃液中の前記オニ
    ウム化合物が、以下の式で表される少なくとも１つの水酸化四級アンモニウムで
    あって： 【化１】 ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4は、それぞれ独立して、１〜約１０個の炭素
    原子を含むアルキル基、アリール基であるか、またはＲ1およびＲ2は、窒素原子
    と一緒になって芳香族または非芳香族複素環式環を形成し得るアルキレン基であ
    り、ただし、該複素環式基が−Ｃ＝Ｎ−を含む場合、Ｒ3は二次結合である、 プロセス。
  9. 【請求項９】 前記廃液または合成溶液が、オニウム塩を含む、請求項１に
    記載のプロセス。
  10. 【請求項１０】 前記金属イオンスカベンジャーが、液体−液体抽出プロセ
    スに組み込まれる、請求項１に記載のプロセス。
  11. 【請求項１１】 水酸化オニウム、および金属イオン不純物を含む不純物を
    含有する廃液または合成溶液から、該水酸化オニウムを回収するためのプロセス
    であって、該プロセスは、以下： （Ａ）該廃液または合成溶液と、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔
    材料、およびＭＡＣＳ材料とを接触させて、それにより該廃液または合成溶液中
    の金属イオン不純物の量を減少させる工程； （Ｂ）（Ａ）の該廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント
    、カソード、アノード、および陽イオン選択膜を備える電気化学的セルに充填し
    、そして該セルに電流を流す工程であって、これによりオニウムイオンが該陽イ
    オン選択膜を通過し、そして水酸化オニウムが再生または生成する、工程；なら
    びに （Ｃ）該水酸化オニウムを該セルから回収する工程、を包含する、 プロセス。
  12. 【請求項１２】 前記水酸化オニウムが、少なくとも１つの水酸化四級アン
    モニウム、水酸化四級ホスホニウム、水酸化三級スルホニウム、および水酸化イ
    ミダゾリウムである、請求項１１に記載のプロセス。
  13. 【請求項１３】 前記キレート化合物が、ポリマーを含む、請求項１１に記
    載のプロセス。
  14. 【請求項１４】 請求項１１に記載のプロセスであって、前記電気化学的セ
    ルは、少なくとも３つのコンパートメント、カソード、アノード、ならびに陰イ
    オン選択膜および陽イオン選択膜を、該アノードから該カソードの順で備え、（
    Ａ）の前記廃液または合成溶液は、該陰イオン選択膜および該陽イオン選択膜に
    よって形成されるコンパートメントに充填され、前記水酸化オニウムは、該陽イ
    オン選択膜および該カソードによって形成されるコンパートメントから回収され
    る、プロセス。
  15. 【請求項１５】 請求項１１に記載のプロセスであって、前記電気化学的セ
    ルは、少なくとも３つのコンパートメント、カソード、アノード、ならびに第１
    の陽イオン選択膜および第２の陽イオン選択膜を、該アノードから該カソードの
    順で備え、（Ａ）の前記廃液または合成溶液は、該アノードおよび該第１の陽イ
    オン選択膜によって形成されるコンパートメントに充填され、そして前記水酸化
    オニウムは、該第２の陽イオン選択膜および該カソードによって形成されるコン
    パートメントから回収される、プロセス。
  16. 【請求項１６】 前記廃液または合成溶液が、前記水酸化オニウムに対応す
    るオニウム塩をさらに含む、請求項１１に記載のプロセス。
  17. 【請求項１７】 オニウム化合物、および金属イオン不純物を含む不純物を
    含有する廃液または合成溶液から、該オニウム化合物を回収するためのプロセス
    であって、該プロセスは、以下： （Ａ）該廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント、カソー
    ド、アノードおよびディバイダーを備える電気化学的セルに充填し、そして該セ
    ルに電流を流す工程であって、これによりオニウムイオンが該ディバイダーを通
    過し、そして該オニウム化合物が再生または生成する、工程； （Ｂ）該オニウム化合物溶液を該セルから回収する工程； （Ｃ）該オニウム化合物溶液と金属イオンスカベンジャーとを接触させて、金
    属イオン不純物を除去する工程であって、ここで該金属イオンスカベンジャーは
    、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔材料、およびＭＡＣＳ材料を含む
    、工程； （Ｄ）有機化合物を回収する工程、を包含する、 プロセス。
  18. 【請求項１８】 前記金属イオンスカベンジャーが、少なくとも１つのイミ
    ノホスホン酸化合物、スルフィド化合物、チオール化合物、イミノ二酢酸化合物
    、ビピリジル化合物、βアルミナ、フェロシアニド化合物、リン酸ジルコニウム
    化合物、およびチタン酸化合物を含む、請求項１７に記載のプロセス。
  19. 【請求項１９】 前記金属イオンスカベンジャーが、少なくとも１つのイミ
    ノホスホン酸部分、スルフィド部分、チオール部分、ビピリジル部分、およびイ
    ミノに酢酸部分を含むＭＡＣＳ材料を含む、請求項１７に記載のプロセス。
  20. 【請求項２０】 前記金属イオンスカベンジャーが、磁気材料を含むＭＡＣ
    Ｓ材料、ならびに少なくとも１つのキレート化合物、および環式エーテル化合物
    を含む、請求項１７に記載のプロセス。
  21. 【請求項２１】 前記金属イオンスカベンジャーが、ジビニルベンゼンで架
    橋したポリスチレン樹脂を含むナノ細孔材料を含む、請求項１７に記載のプロセ
    ス。
  22. 【請求項２２】 請求項１７に記載のプロセスであって、前記廃液または合
    成溶液中の前記オニウム化合物が、以下の式で表される少なくとも１つの水酸化
    四級アンモニウムであって： 【化２】 ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4は、それぞれ独立して、１〜約１０個の炭素
    原子を含むアルキル基、アリール基であるか、またはＲ1およびＲ2は、窒素原子
    と一緒になって芳香族または非芳香族複素環式環を形成し得るアルキレン基であ
    り、ただし、該複素環式基が−Ｃ＝Ｎ−を含む場合、Ｒ3は二次結合である、 プロセス。
  23. 【請求項２３】 前記金属イオンスカベンジャーが、液体−液体抽出プロセ
    スに取り込まれる、請求項１７に記載のプロセス。
  24. 【請求項２４】 水酸化オニウム、および金属イオン不純物を含む不純物を
    含有する廃液または合成溶液から、該水酸化オニウムを回収するためのプロセス
    であって、該プロセスは、以下： （Ａ）該廃液または合成溶液を、少なくとも２つのコンパートメント、カソー
    ド、アノードおよびディバイダーを備える電気化学的セルに充填し、そして該セ
    ルに電流を流す工程であって、これによりオニウムイオンが該ディバイダーを通
    過し、そして該水酸化オニウムが再生または生成する、工程； （Ｂ）該水酸化オニウム溶液を該セルから回収する工程；ならびに （Ｃ）該水酸化オニウム溶液と、少なくとも１つのキレート化合物、ナノ細孔
    材料、およびＭＡＣＳ材料とを接触させて、金属イオン不純物を除去する工程； （Ｄ）該水酸化オニウムを回収する工程、を包含する、 プロセス。
  25. 【請求項２５】 前記水酸化オニウムが、水酸化四級アンモニウム、水酸化
    四級ホスホニウム、または水酸化三級スルホニウムである、請求項２４に記載の
    プロセス。
  26. 【請求項２６】 前記キレート化合物が、ポリマーを含む、請求項２４に記
    載のプロセス。
  27. 【請求項２７】 請求項２４に記載のプロセスであって、前記電気化学的セ
    ルが、少なくとも３つのコンパートメント、カソード、アノード、ならびに陰イ
    オン選択膜、および陽イオン選択膜を、該アノードから該カソードの順に備え、
    前記廃液または合成溶液が、該陰イオン選択膜および該陽イオン選択膜によって
    形成されるコンパートメントに充填され、そして前記水酸化オニウム溶液が、該
    陽イオン選択膜および該カソードによって形成されるコンパートメントから回収
    される、プロセス。
  28. 【請求項２８】 請求項２４に記載のプロセスであって、前記電気化学的セ
    ルが、少なくとも３つのコンパートメント、カソード、アノード、ならびに第１
    の陽イオン選択膜、および第２の陽イオン選択膜を、該アノードから該カソード
    の順に備え、前記廃液または合成溶液が、該アノードおよび該第１の陽イオン選
    択膜によって形成されるコンパートメントに充填され、そして前記水酸化オニウ
    ム溶液が、該第２の陽イオン選択膜および該カソードによって形成されるコンパ
    ートメントから回収される、プロセス。
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