JP2005152756A - スカンジウムを捕集回収する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 溶液中に溶存するスカンジウムを捕集回収するための吸着材であって、高分子基材に反応活性点を生成させた後、反応性モノマー単独又は共グラフト重合させてグラフト鎖を形成することにより金属イオン捕集基を導入することを特徴とする吸着材。基材は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維を材質とする織布、不織布、フィルム、中空糸膜又は糸から製造され、反応性モノマーはリン酸基を有するビニルモノマーである。
【選択図】 図1
Description
本発明のスカンジウム吸着材は、内部で架橋構造をとり、安定した構造をとることから、吸脱着による損傷が少なく繰り返し利用することができる。本発明の吸着材の使用により、従来の溶媒抽出法より工程が削減されることから、処理時間の短縮が可能である。また、本発明の吸着材を使用することにより、ビーズ樹脂を用いた従来の固−液抽出法においてみられた金属イオンの拡散律速を解消することが可能であり、処理に要する場所面積(装置が占める面積)を削減することができる。
(1)反応活性点生成反応
本発明において、高分子基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維を材質とする織布、不織布、フィルム、中空糸膜又は糸から製造されるものを使用することができる。かかる高分子基材に反応性モノマーをグラフト重合するため、以下の(a)又は(b)のいずれかの方法により予め反応活性点を生成させる。
予め窒素置換した高分子基材に、窒素雰囲気下、室温又はドライアイスなどによる冷却下で放射線照射する。用いる放射線は電子線又はγ線で、照射線量は反応活性点を生成させるのに充分な線量であることを条件に適宜決定することができるが、典型的には50〜200kGyである。
予め窒素置換した高分子基材に、窒素雰囲気下室温でプラズマを照射する。窒素雰囲気下、10MHz以上の高周波を用いて1〜数時間基材を照射する。
(2)グラフト重合反応
本発明の方法においては、高分子基材に反応活性点を生成させた後、反応性モノマーを接触させてグラフト重合を行い、高分子基材に反応性モノマーのグラフト鎖を導入する。
モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート:CH2=C(CH3)COO(CH2)2OPO(OH)2、
ジ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート:[CH2=C(CH3)COO(CH2)2O]2PO(OH)、
モノ(2-アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート:CH2=CHCOO(CH2)2OPO(OH)2、
ジ(2-アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート:[CH2=CHCOO(CH2)2O]2PO(OH)、
又はこれらの混合モノマーである。
また、次式:CH2=C(CH3)COO(CH2)lOCO-R-CO-OPO(OH)R'
(式中、Rは置換基を有してもよい(CH2)m又はC6H4であり、R'は水酸基又はCH2=C(CH3)COO(CH2)nOCO-R-CO-O-基であり、l,m及びnはそれぞれ独立して1〜6の整数である。)を有するモノマーも反応性モノマーとして使用することができる。
高分子基材として不織布を使用し、リン酸基を有するモノマーとして、モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェートとジ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェートが重量基準で70対30である混合モノマーを使用した。この混合モノマーを全モノマー濃度が10〜30%になるようにメタノールと純水の混合溶媒(メタノール10〜30重量%)とした。
実施例1と同様に合成した吸着材(グラフト率150%)について、100ppbのスカンジウム溶液を用いて吸着試験を行った。空間速度(SV)6700[h-1]において破過点は6000近くであり(図2)、空間速度を3桁にした場合は10000以上であった(図示せず)。
10ppb及び100ppbのスカンジウム溶液中に吸着材を浸漬し温度一定で撹拌した。その結果、接触時間30分でいずれも90%以上のスカンジウムを捕集することができた(図3)。
Claims (4)
- 溶液中に溶存するスカンジウムを捕集回収するための吸着材であって、高分子基材に反応活性点を生成させた後、反応性モノマー単独又は共グラフト重合させてグラフト鎖を形成することにより金属イオン捕集基を導入することを特徴とする吸着材。
- 基材が、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維を材質とする織布、不織布、フィルム、中空糸膜又は糸から製造される、請求項1記載の吸着材。
- 反応性モノマーがリン酸基を有するビニルモノマーである、請求項1又は2に記載の吸着材。
- スカンジウムを捕集回収した後、溶離剤により洗浄することにより、再利用可能であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸着材。
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