JP2009160495A - 分離剤及び分離剤の製造方法 - Google Patents
分離剤及び分離剤の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009160495A JP2009160495A JP2007340476A JP2007340476A JP2009160495A JP 2009160495 A JP2009160495 A JP 2009160495A JP 2007340476 A JP2007340476 A JP 2007340476A JP 2007340476 A JP2007340476 A JP 2007340476A JP 2009160495 A JP2009160495 A JP 2009160495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- monomer
- separating agent
- meth
- agent according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
【解決手段】無機多孔質担体をカップリング剤で表面処理する工程と、表面処理された無機多孔質担体の細孔表面に、N−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体モノマーと多座配位子のモノマーとを含浸させる工程と、各モノマーを上記カップリング剤による表面処理で導入された反応基と共有結合させ、細孔表面に固定する工程と、細孔表面に固定された各モノマーを重合させて共重合体ゲルを生成する工程とを有する。
【選択図】なし
Description
先ず、感温性ゲルを取り囲む骨格である多孔質シリカの細孔表面を、シランカップリング剤で処理する。このシランカップリング処理によって、細孔表面をシラン化すると共に、細孔表面の疎水性を向上させる。このシランカップリング処理は、周知の方法で行うことができる。そして、このシランカップリング処理によって、シラン化合物のアルコキシル基等の無機材料と化学結合する反応基が多孔質シリカと結合し、一方、シラン化合物末端の有機化合物と化学結合する反応基(ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基、アクリル基、ハロアルキル基、イソシアネート基、グリシジル基、キシル基等)がNIPAモノマー及びTPPENモノマーと結合するようになり、これらのモノマーが重合した共重合体の感温性ゲルが多孔質シリカに固定されるようになる。なお、シランカップリング剤は特に限定されるものではないが、各モノマーと化学結合するシラン化合物末端の反応基が反応性の低いものであるシランカップリング剤を用いて多孔質シリカを表面処理することが好ましく、例えば反応性の低い反応基であるビニル基を有するシランカップリング剤等を用いることが好ましい。
次に、シランカップリング剤による表面処理を施した多孔質シリカをカラムに充填し、モノマー溶液をカラムに注入して含浸する。多孔質シリカの充填においては、カラムの下部に金網等による仕切りを設けて、この金網よりも上部に多孔質シリカが充填されようにし、金網よりも下部に多孔質シリカ粒子層を通過したモノマー溶液が溜まるようにしてもよい。また、多孔質シリカ粒子を充填したカラムを減圧して粒子の細孔内の空気を排除してからモノマー溶液をカラム内に注入することが好ましい。このように減圧して細孔内の空気を排除してから注入することによって、注入したモノマー溶液が多孔質シリカ粒子の細孔内部に十分に浸透せずに粒子と粒子の隙間を流れたり、あるいは全粒子または一部の粒子がモノマー溶液に埋没した状態になって各粒子の細孔内部にモノマー溶液が十分に浸透しなくなることを防ぐことができる。なお、減圧された空間にモノマー溶液を注入した際にモノマーを溶かしている溶媒の気化が起こり、温度が低下してモノマーが固相として析出してしまう現象を防ぐため、カラム内における粒子以外の空間の体積は可能な限り小さくすることが好ましく、場合によってはカラムの温度調整を行うとよい。また、モノマー溶液の注入後はカラム内に速やかに窒素等の不活性ガスを導入し、カラム内の気圧を大気圧と同等もしくはそれ以上に保ち、溶媒の気化を防止すると共にその後の不活性ガス雰囲気下での粒子の取扱いに備える。
さらに、カラムに充填された多孔質シリカにモノマー溶液を注入して含浸させた後に、遠心分離機を利用して、多孔質シリカ細孔表面から余剰のモノマー溶液を除去することが好ましい。このように、遠心機を使ってモノマーを含浸させた多孔質シリカを遠心して余剰モノマーを除去することによって、温度スイング操作によって膨潤/収縮する感温性ゲルの体積変化が可能な空間を確保することができ、より効率的に目的とする3価MAを吸脱着して分離抽出することができる。また、遠心機を用いて遠心させることによって、モノマー溶液を細孔表面に薄膜状に展開させることが可能となり、このことによっても感温性ゲルの体積変化が可能な空間を確保することができると同時に、細孔表面からゲルを離れ難くすることができ、ゲルの溶離に伴う分離能の低下を防ぐことが可能となる。
そして、上述の工程で得られたモノマー含浸多孔質シリカにおいて、NIPA及びTPPENの各モノマーとシラン化合物末端の官能基を共有結合させた後、周知のラジカル重合条件(例えば、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)等の重合開始剤を含有させ、60℃で18時間)に保って、多孔質シリカの細孔表面に共重合体のゲルを固定化する。ここで、各モノマーと細孔表面のシラン化合物末端の反応基との化学結合反応においては、その反応性が低い反応基と結合させることが好ましい。反応性の高い反応基を用いると、後のゲル生成の重合反応で、過度の架橋が形成されて硬化し、温度スイング操作によって、膨潤/収縮の体積変化が起こりにくくなるからである。従って、例えばシラン化合物の末端にある反応性の低いビニル基を有するシランカップリング剤を用いて多孔質シリカ細孔表面を処理し、各モノマーと共有結合させるようにすることが好ましい。
まず、多座配位子であるTPPEN(N,N,N',N'−テトラキス(4−プロペニル−2−メチルピリジル)エチレンジアミン)を合成した。
実施例1は、マイクロピペット用チップを使ってシリカ粒子Q600(平均細孔径587nm、比表面積5m2/g、細孔容積0.59ml/g(富士シリシア化学株式会社製))に、合成されたTPPENモノマー、NIPAモノマー、AIBN(重合開始剤)、DMF(極性溶媒)の混合物を流し込み、当該モノマーを重合させて、TPPEN−NIPAゲル塗布多孔質シリカのサンプル1を生成した。そして、このサンプル1をトレーサー濃度のAm(III)とEu(III)を含む水溶液に入れてMA/Ln分離試験を行い、MA分離能の温度特性を評価した。抽出データは、TPPEN−NIPAゲルを多孔質シリカの細孔内に充填したサンプルについて、高温(45℃)と低温(2.0℃)に温度スイングさせ、温度変化による抽出率変化を観察した。
実施例2は、マイクロピペット用チップを使ってシリカ粒子Q600(富士シリシア化学株式会社製)に、合成されたTPPENモノマーとNIPAモノマーとからなるモノマー溶液を浸漬し、遠心分離機を用いて遠心して余剰のモノマー溶液を除去した後に、重合開始剤であるAIBNを加えて、当該モノマーを重合させて、TPPEN−NIPAゲル塗布多孔質シリカのサンプル2を生成した。そして、このサンプル2を用いて、実施例1と同様の条件及び手順で、トレーサー濃度のAm(III)とEu(III)を含む水溶液に入れてMA/Eu分離試験を行い、MA分離能の温度特性を評価した。
表1は、サンプル1とサンプル2における温度スイングによるAmとEuの分離試験結果を示す表である。
Claims (16)
- N−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体モノマーと多座配位子化合物のモノマーとの共重合体ゲルが、カップリング剤で表面処理された無機多孔質担体に固定されている分離剤であって、
上記無機多孔質担体の細孔表面に導入された上記カップリング剤が有する反応基と上記各モノマーとが共有結合され、当該細孔表面に上記共重合体ゲルが固定されてなることを特徴とする分離剤。 - 上記N−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体は、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミドであることを特徴とする請求項1記載の分離剤。
- 上記反応基は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基、アクリル基、ハロアルキル基、イソシアネート基、グリシジル基及びキシル基のうちから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1又は2記載の分離剤。
- 上記共重合体ゲルは、上記細孔表面に薄膜状に固定されてなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の分離剤。
- 上記カップリング剤は、シランカップリング剤であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の分離剤。
- 上記無機多孔質担体は、多孔質シリカであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の分離剤。
- 上記多座配位子化合物は、金属イオンと錯体を形成することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の分離剤。
- 無機多孔質担体をカップリング剤で表面処理する工程と、
表面処理された上記無機多孔質担体の細孔表面に、N−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体モノマーと多座配位子化合物のモノマーとを含浸させる工程と、
上記各モノマーを、上記カップリング剤による表面処理で導入された反応基と共有結合させ、上記細孔表面に固定する工程と、
上記細孔表面に固定された上記各モノマーを重合させて共重合体ゲルを生成する工程と
を有することを特徴とする分離剤の製造方法。 - 上記無機多孔質担体の細孔表面に各モノマーを含浸させる工程では、更に、当該無機多孔質担体を遠心し、当該細孔表面の余剰モノマーを除去することを特徴とする請求項9記載の分離剤の製造方法。
- 上記N−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体は、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミドであることを特徴とする請求項9又は10記載の分離剤の製造方法。
- 上記反応基は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基、アクリル基、ハロアルキル基、イソシアネート基、グリシジル基及びキシル基のうちから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項9乃至11の何れか1項記載の分離剤の製造方法。
- 上記カップリング剤は、シランカップリング剤であることを特徴とする請求項9乃至12の何れか1項記載の分離剤の製造方法。
- 上記無機多孔質担体は、多孔質シリカであることを特徴とする請求項9乃至13の何れか1項記載の分離剤の製造方法。
- 上記多座配位子化合物は、金属イオンと錯体を形成することを特徴とする請求項9乃至14の何れか1項記載の分離剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007340476A JP2009160495A (ja) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 分離剤及び分離剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007340476A JP2009160495A (ja) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 分離剤及び分離剤の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009160495A true JP2009160495A (ja) | 2009-07-23 |
Family
ID=40963722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007340476A Pending JP2009160495A (ja) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 分離剤及び分離剤の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009160495A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012218991A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | National Institute For Materials Science | 金イオン吸着性化合物を担持したメソポーラスシリカおよびそれを用いた金イオンセンサおよび金回収方法 |
CN102908993A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-06 | 常州大学 | 一种多孔吸附剂的制备方法 |
CN105073245A (zh) * | 2013-03-25 | 2015-11-18 | 独立行政法人产业技术总合研究所 | 稀土类元素的吸附材料及其回收方法 |
JP2016097359A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 温度応答性吸湿材料とその製造方法 |
JP2016138319A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 国立大学法人東京工業大学 | 金属元素の分離方法 |
US11326228B2 (en) | 2017-10-20 | 2022-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for separating rare earth element |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318551A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-08 | Res Dev Corp Of Japan | クロマトグラフィ−方法及び該方法に使用するクロマトグラフィ−用充填剤 |
JPH11258221A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Shiseido Co Ltd | カラム充填剤 |
WO1999061904A1 (fr) * | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Amersham Pharmacia Biotech K. K. | Remplissage pour chromatographie ayant une nouvelle caracteristique et procede d'isolation d'une substance utilisant ledit remplissage |
JP2000514705A (ja) * | 1996-06-24 | 2000-11-07 | アイビーシー・アドヴァンスト・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 溶液からイオンを分離および濃縮するための固体支持体に結合したポリn―環式芳香族配位子 |
JP2007069193A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-22 | Mitsuo Okano | 温度応答性クロマトグラフィー担体、製造方法及びそれを用いた温度応答性クロマトグラフィー法 |
JP2007205924A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 金属イオンセンサー及び金属イオン吸着装置 |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007340476A patent/JP2009160495A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318551A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-08 | Res Dev Corp Of Japan | クロマトグラフィ−方法及び該方法に使用するクロマトグラフィ−用充填剤 |
JP2000514705A (ja) * | 1996-06-24 | 2000-11-07 | アイビーシー・アドヴァンスト・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 溶液からイオンを分離および濃縮するための固体支持体に結合したポリn―環式芳香族配位子 |
JPH11258221A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Shiseido Co Ltd | カラム充填剤 |
WO1999061904A1 (fr) * | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Amersham Pharmacia Biotech K. K. | Remplissage pour chromatographie ayant une nouvelle caracteristique et procede d'isolation d'une substance utilisant ledit remplissage |
JP2007069193A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-22 | Mitsuo Okano | 温度応答性クロマトグラフィー担体、製造方法及びそれを用いた温度応答性クロマトグラフィー法 |
JP2007205924A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 金属イオンセンサー及び金属イオン吸着装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012218991A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | National Institute For Materials Science | 金イオン吸着性化合物を担持したメソポーラスシリカおよびそれを用いた金イオンセンサおよび金回収方法 |
CN102908993A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-06 | 常州大学 | 一种多孔吸附剂的制备方法 |
CN105073245A (zh) * | 2013-03-25 | 2015-11-18 | 独立行政法人产业技术总合研究所 | 稀土类元素的吸附材料及其回收方法 |
US10023937B2 (en) | 2013-03-25 | 2018-07-17 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Adsorbent for rare earth element and method for recovering rare earth element |
JP2016097359A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 温度応答性吸湿材料とその製造方法 |
JP2016138319A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 国立大学法人東京工業大学 | 金属元素の分離方法 |
US11326228B2 (en) | 2017-10-20 | 2022-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for separating rare earth element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009160495A (ja) | 分離剤及び分離剤の製造方法 | |
JP6103611B2 (ja) | 希土類元素の吸着材及びその回収方法 | |
Kakaei et al. | Heavy metal removing by modified bentonite and study of catalytic activity | |
Anirudhan et al. | Thorium (IV) removal and recovery from aqueous solutions using tannin-modified poly (glycidylmethacrylate)-grafted zirconium oxide densified cellulose | |
CA2993292C (en) | Molecularly imprinted polymer beads for extraction of metals and uses thereof | |
Zhang et al. | Amidoxime-functionalized hydrothermal carbon materials for uranium removal from aqueous solution | |
JP2015527596A (ja) | グリシドール官能化陰イオン交換固定相 | |
Tighadouini et al. | Removal efficiency of Pb (II), Zn (II), Cd (II) and Cu (II) from aqueous solution and natural water by ketoenol–pyrazole receptor functionalized silica hybrid adsorbent | |
Leng et al. | Amino-bearing calixcrown receptor grafted to micro-sized silica particles for highly selective enrichment of palladium in HNO3 media | |
Slater et al. | In‐column preparation of a brush‐type chiral stationary phase using click chemistry and a silica monolith | |
Li et al. | Recovery of silver from nickel electrolyte using corn stalk-based sulfur-bearing adsorbent | |
US5668079A (en) | Chemically active ceramic compositions with an hydroxyquinoline moiety | |
Nan et al. | Adsorption equilibrium and modeling of water vapor on reduced and unreduced silver-exchanged mordenite | |
Liu et al. | Extraction of Rb (I) ions from aqueous solution using novel imprinting materials | |
JP5531287B2 (ja) | 光学異性体分離用充填剤 | |
Wen et al. | Efficient separation and recovery of Re (VII) from Re/U bearing acidic solutions using aminotriazole modified cellulose microsphere adsorbents | |
JP2004167343A (ja) | 光学異性体用分離剤 | |
Deng et al. | Preparation of a novel chelating resin bearing amidinothiourea moieties and its removal properties for Hg (II) ions in aqueous solution | |
Gumber et al. | γ-Resistant microporous CAU-1 MOF for selective remediation of thorium | |
WO2006123576A1 (ja) | 液体クロマトグラフィー用担体、該担体を充填したクロマトグラフィー用カラム、及び該カラムを用いた有機物の分離方法 | |
Kou et al. | Effects of the Cationic Structure on the Adsorption Performance of Ionic Polymers toward Au (III): an Experimental and DFT Study | |
Wang et al. | Fabrication of superporous cellulose beads with grafted anion-exchange polymer chains for protein chromatography | |
CN116478420A (zh) | 一种共价三嗪框架材料及其制备方法和应用 | |
El-Din et al. | Sponge-like Ca-alginate/Lix-84 beads for selective separation of Mo (VI) from some rare earth elements | |
JP3848377B2 (ja) | 分離剤の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20101102 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20101102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110815 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110920 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120131 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |