JP2010254841A - 金属吸着性焼結多孔体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】機能性吸着材粒子と熱可塑性樹脂粉体とを適切な割合で混合後、熱可塑性樹脂の融点付近の温度で加熱・焼結し、熱可塑性樹脂粉体の融着により、連続孔を有する焼結体の内部に機能性吸着材粒子を固定する。
【選択図】 なし
Description
以下の(i)または(ii)から選ばれる機能性樹脂粒子10〜70重量%および熱可塑性樹脂粉体90〜30重量%からなる粒子と粉体との混合物を熱可塑性樹脂の融点付近の温度で加熱・焼結することを特徴とする金属吸着性の焼結多孔体を製造する方法とこのようにして製造された金属吸着性の焼結多孔体に関するものである。
(i)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有するビニルモノマー10〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー30〜90重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られた多孔質の架橋高分子担体粒子を、平均分子量が200〜600のポリエチレンイミンと反応させ、ついでハロゲン化酢酸と反応させてカルボキシメチル化した機能性樹脂粒子。または
(ii)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有しないビニルモノマー0〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー100〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を、細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られる多孔質の架橋高分子担体粒子にさらにアミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を導入して多孔質の架橋高分子担体粒子を製造し、この架橋高分子担体粒子を平均分子量が200〜600のポリエチレンイミンと反応させ、ついでハロゲン化酢酸と反応させてカルボキシメチル化した機能性樹脂粒子。
機能性樹脂粒子と混合する熱可塑性樹脂粉体の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンの混合物、およびこれらの樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂混合物が使用される。ポリエチレンやポリプロピレンと混合して使用することができる樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体あるいはエチレン−ビニルアルコール共重合体があげられる。この混合使用される熱可塑性樹脂の使用割合は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの混合物と同じ重量まで添加混合して使用してもよい。
(a)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有するビニルモノマー10〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー90〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られた多孔質の架橋高分子担体粒子をアミンと反応させて陰イオン交換基とした陰イオン交換樹脂粒子。
(b)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有しないビニルモノマー0〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー100〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を、細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られる多孔質の架橋高分子担体粒子にさらにアミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を導入して多孔質の架橋高分子担体粒子をアミンと反応させて陰イオン交換基とした陰イオン交換樹脂粒子。
すなわち、機能性樹脂粒子と陰イオン交換樹脂粒子の混合割合は、100〜70重量%:0〜30重量%の範囲である。
陰イオン交換樹脂粒子は、金属オキソ酸類の吸着特性の改善のために混合されるものであり、混合しても混合しなくてもよい。ただし、大量に混合した場合には、キレート樹脂粒子の金属吸着特性が極度に減少してしまうおそれがあるため、30重量%以下、好ましくは20重量%以下で混合される。
陰イオン交換樹脂を製造する場合に使用されるアミンは、どのようなものであってもよいが、低分子アミンを用いることが好ましく、たとえば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2−アミノエタノール等の一級アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、N−メチル−2−アミノエタノール等の二級アミン、トリチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルブチルアミン、N,N−ジメチル−2−アミノエタノール等の三級アミンがあげられる。
ハロゲン化アルキル基を有するビニルモノマーとしては、たとえばクロロメチルスチレン、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−クロロエチルメタクリレート、2−クロロエチルアクリレート等があげられる。
エポキシ基を有する官能性モノマーとしては、たとえばグリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルベンジルグリシジルエーテル等があげられる。
酸無水物基を有するビニルモノマーとしては、たとえば無水マレイン酸があげられる。
アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有しないビニルモノマーとしては、二次反応によりハロゲン化アルキル基あるいはエポキシ基を導入しやすいビニルモノマーが好ましく、たとえばスチレン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレン、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセリンメタクリレート、ネオペンチルグリコールメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートなどがあげられる。
本発明で使用する樹脂などについては、発明を実施するための形態のところでさらに説明する。
図2は、実施例1の金属吸着性の焼結多孔体Aと実施例2の金属吸着性の焼結多孔体Bとの金属吸着特性の比較を行ったグラフである。そして、図2a、図2b、図2c、図2d、図2e、図2f、図2g、図2h、図2i、図2j、図2k、図2lは、それぞれ五価ヒ素As(V)、カドミウムCd、コバルトCo、三価クロムCr(III)、銅Cu、鉄Fe、マンガンMn、モリブデンMo、ニッケルNi、鉛Pb、バナジウムV、亜鉛Znの各pHにおける吸着特性比較を示すものである。
図3は、実施例3の金属吸着性焼結多孔体Cとその製造に用いた混合機能性樹脂粒子dの金属吸着特性の比較を行ったグラフである。そして、図3a、図3b、図3c、図3d、図3e、図3f、図3g、図3h、図3i、図3j、図3k、図3lは、それぞれ五価ヒ素As(V)、カドミウムCd、コバルトCo、三価クロムCr(III)、銅Cu、鉄Fe、マンガンMn、モリブデンMo、ニッケルNi、鉛Pb、バナジウムV、亜鉛Znの各pHにおける吸着特性比較を示すものである。
図4は、実施例3の金属吸着性の焼結多孔体Cとキレート樹脂粒子bとの金属吸着特性の比較を行ったグラフである。そして、図4a、図4b、図4c、図4d、図4e、図4fは、それぞれカドミウムCd、ニッケルNi、鉛Pb、五価ヒ素As(V)、モリブデンMo、バナジウムVの各pHにおける吸着特性比較を示すものである。
(1)キレート樹脂粒子aの合成
まず、多孔質の架橋高分子担体の合成は、懸濁重合法により行った。グリシジルメタクリレート60g、エチレンジメタクリレート140g、酢酸ブチル200gおよび2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2gの混合物を、0.1%ポリビニルアルコール水溶液2,000mL中に加え、油滴径が60μmになるようにプロペラ式の撹拌機により撹拌した。その後、70℃で6時間重合反応を行った。生成した共重合体粒子を濾取し、水、メタノール、水の順で洗浄した。一日風乾後、分級を行い、32〜90μmの多孔質の架橋高分子担体85gを得た。この架橋高分子担体70gを、イソプロピルアルコール200mL、水800mLにポリエチレンイミン300(日本触媒製エポミンSP−003、平均分子量:300、アミン比:一級45%、二級35%、三級20%)150gを溶解した溶液中に加え、50℃で6時間反応させてポリアミノ化を行った。生成したポリアミノ化樹脂を濾取後、水、メタノール、水の順で洗浄した。このポリアミノ化樹脂の全量を、1M NaOH1,000mLにクロロ酢酸ナトリウム250gを溶解した溶液中に加え、40℃で6時間反応させ、カルボキシメチル化を行った。この反応物を濾過して十分に水で洗浄後、メタノールに置換し、乾燥させ、キレート樹脂粒子aを得た。
前記(1)で得られたキレート樹脂粒子aの250mgをとり、下部に孔径20μmのフィルタを挿入した注射筒型リザーバーに充てんし、充てんベッド上部にも同様のフィルタを挿入した。この充てん済みリザーバーに、アセトニトリル、水、3M硝酸、水および0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(pH5) の順で、それぞれ10mLずつ通液してコンディショニングを行った。その後、0.05M酢酸アンモニウム緩衝液(pH5) で調整された0.5M硫酸銅溶液3mLを通液し、キレート性官能基を銅で飽和させた後、水10mL、0.005M硝酸5mLで洗浄した。吸着された銅を3M硝酸3mLで溶出させあるいは溶出し、溶出液を10mLに定容後、吸光光度計で805nmにおける銅の吸光度を測定し、銅吸着量を求めた。その結果、銅の吸着量は、0.33mmolCu/gであり、十分な金属吸着能を示した。また、架橋高分子担体とキレート樹脂粒子aについて、平均粒子径と分散度 (BeckmanCoulter Multisizer3 CoulterCounterで測定)、比表面積と平均細孔径(Beckman Coulter SA3100 Surface AreaAnalyzerで測定)、乾燥状態のベッド体積とメタノール膨潤ベッド体積から求めた膨潤度を測定した。その結果を表1に示す。キレート樹脂粒子aは、分級精度も良く、十分な細孔径および比表面積を有し、膨潤度も低いことが分かる。
前記(1) で得られたキレート樹脂粒子aの20gとポリエチレン粉体(平均粒子径125μm)30gを混合して混合物とした、この混合物の一部を直径47mm、厚さ3mmの円盤が得られる金型のキャビティに振動させながら充てんをした。その後、金型に蓋をし、130℃の恒温炉中で20分間加熱した。加熱終了後、金型を空冷し、成型品を取り出し、円盤状の直径47mm、厚さ3mmの金属吸着性焼結多孔体Aのフイルターを得た。
前記(3)で得られた金属吸着性の焼結多孔体Aのフイルターを直径13mmに打ち抜き、フィルタホルダに挟み込み、前記(2)と同様の方法で銅の吸着量を調べた。銅吸着量は0.11mmol Cu/gであり、十分な金属吸着能を示した。この金属吸着性の焼結多孔体Aのフイルター中のキレート樹脂粒子の混合量は40%であるので、キレート樹脂粒子a単独で測定した銅の吸着能力の83.3%を維持していることとなり、ポリエチレン粉体との融着による大きな機能低下はなく十分な金属吸着能を示した。このときの各流出液をBeckman CoulterMultisizer 3 Coulter Counterを用いて測定したが、焼結多孔体Aのフイルターからのキレート樹脂粒子の漏出は観察されなかった。
金属吸着性焼結多孔体Aの各種金属の吸着特性評価
(3)で得られた金属吸着性焼結多孔体Aのフイルターを直径13mmの円盤状に打ち抜き、フィルタホルダに挟み込み、前記 (2)と同様のコンディショニングを行った。その後、種々のpHに調整した金属混合標準液 (五価ヒ素As(5価)、カドミウムCd、コバルトCo、三価クロムCr(III)、銅Cu、鉄Fe、マンガンMn、モリブデンMo、ニッケルNi、鉛Pb、バナジウムV、亜鉛Zn、各0.1mg/L)を通液し、金属を吸着させた。吸着させた金属は、前記 (2)と同様に3M硝酸3mLで溶出させ、溶出液中の金属濃度を測定して、回収率を求めた。金属濃度の測定には、PerkinElmerOptima 3000DV ICP発光分光分析装置を用いた。また、前記(2)で作製したキレート樹脂aのカートリッジを用いて、同様の測定を行った。これらの測定した結果を図1に示す。金属吸着性焼結多孔体Aの各種金属の吸着特性は、混合した実施例1のキレート樹脂粒子aの吸着特性とほとんど同じであり、本発明による金属吸着性の焼結多孔体は、焼結多孔体内に固定されたキレート樹脂粒子の吸着特性を変化させていないことが分かる。金属吸着性の焼結多孔体Aでは、多くの金属についてpH4以上で高い回収率が得られた。アミノカルボン酸型キレート樹脂で錯形成が遅いといわれる三価クロムCr(III)は中性以上のpHでほぼ100%の回収率が得られた。金属オキソ酸は、汎用のアミノカルボン酸型キレート樹脂と同様に五価ヒ素の回収率が低かったが、モリブデン、バナジウムは、それぞれpH5以下およびpH7以下でほぼ100%の回収率が得られた。
実施例1で得られたキレート樹脂粒子aの10g、ポリエチレン粉体 (平均粒子径125μm) 20gおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体粉体 (平均粒子径120μm) 20gを混合後、実施例1(3) と同様の条件で成形し、直径47mm、厚さ3mmの円盤状の金属吸着性焼結多孔体Bのフイルターを得た。この金属吸着性の焼結多孔体Bの金属吸着量を実施例1(4) と同様に測定した。銅吸着量は、0.05mmol Cu/gであった。この金属吸着性の焼結多孔体Bのフイルター中のキレート樹脂粒子の混合量は20%であるので、キレート樹脂粒子a単独で測定した銅の吸着能力の75.8%を維持していた。吸着能力の維持率は金属吸着性の焼結多孔体Aのものよりも若干低かったが、使用可能な範囲の吸着能力を示した。なお、エチレン−酢酸ビニル共重合体粉体を混合した金属吸着性焼結多孔体Bは、金属吸着性の焼結多孔体Aよりも濡れ性が改善されており、乾燥状態であっても速やかに水が浸透した。また、柔軟性も金属吸着性の焼結多孔体Aよりも高かった。
金属吸着性焼結多孔体Bの吸着特性評価
前記評価試験1と同様の方法で、実施例2で作製した金属吸着性の焼結多孔体Bの吸着特性評価を行った。実施例1で作製した金属吸着性の焼結多孔体Aとの比較の結果(五価ヒ素As(5価)、カドミウムCd、コバルトCo、三価クロムCr(III)、銅Cu、鉄Fe、マンガンMn、モリブデンMo、ニッケルNi、鉛Pb、バナジウムV、亜鉛Znの各金属)を図2に示す。図から明らかなように、金属吸着性の焼結多孔体AおよびBの吸着特性はほぼ同じであり、熱可塑性樹脂の材質に大きく依存されることがないことが判明した。
(1)キレート樹脂粒子bの合成
グリシジルメタクリレート80g、エチレンジメタクリレート120gとした他は、実施例1(1)と同様の条件で多孔質の架橋高分子担体をまず合成し、得られた架橋高分子担体を20〜45μmに分級した。この分級した架橋高分子担体を用いて、実施例1(1)と同様の条件でキレート樹脂粒子bを合成した。得られたキレート樹脂粒子bの平均粒子径は32μm、比表面積は224m2/g、平均細孔径は12.1nm、および膨潤度は1.18であった。また、実施例1(2)と同様の方法で銅の吸着量を求めたところ、0.51mmol Cu/gであった。
前記(1)の途中工程で得られたと同一の架橋高分子担体20gをイソプロピルアルコール100mLに分散し、ついで水400mLにジエチルアミン200gを溶解した溶液を加え、50℃で6時間反応させた。反応終了後、反応物を濾過し、十分に水で洗浄後、メタノールに置換し、乾燥し、陰イオン交換樹脂粒子cを得た。陰イオン交換樹脂粒子cの陰イオン交換容量を逆滴定法により求めたところ、1.1meq/gであった。
前記(1)のキレート樹脂粒子b 18gと 前記(2)の陰イオン交換樹脂粒子2gを混合し、混合樹脂粒子dを得た。この混合樹脂粒子dを実施例1(2)と同様の方法で銅吸着量を求めたところ、0.45mmolCu/gであり、ほぼ混合比率に見合った銅吸着量を示した。この混合樹脂粒子dの20gとポリエチレン粉体 (平均粒子径125μm)20gを混合して混合物とした。この混合物を実施例1(3)と同様の方法により加熱焼結して円盤状の金属吸着性焼結多孔体Cを得た。実施例1(4)と同様の方法で測定した銅吸着量は0.21mmol Cu/gであった。金属吸着性焼結多孔体C中のキレート樹脂粒子の混合量は50%であるので、混合樹脂粒子dの吸着能力の93.3%を維持していた。
金属吸着性焼結多孔体Cの吸着特性評価
実施例1の評価試験1と同様の方法で、金属吸着性焼結多孔体Cの吸着特性評価を行った。焼結多孔体Cと混合樹脂粒子dとの吸着特性比較の結果(五価ヒ素As(5価)、カドミウムCd、コバルトCo、三価クロムCr(III)、銅Cu、鉄Fe、マンガンMn、モリブデンMo、ニッケルNi、鉛Pb、バナジウムV、亜鉛Znの各金属)を図3に示す。図3から明らかなように、金属吸着性の焼結多孔体Cの吸着特性は、混合樹脂粒子dと同じであり、焼結多孔体内に固定された混合樹脂粒子dの吸着特性を変化させていないことが分かる。
金属吸着性焼結多孔体Cにおける吸着特性改善効果の確認
この実施例3の金属吸着性の焼結多孔体Cは、金属捕捉特性を改善させるためにキレート樹脂粒子bに陰イオン交換樹脂粒子cが10%混合されている。そこで、金属吸着性の焼結多孔体Cにおける、陰イオン交換樹脂粒子の添加効果を確認した。評価試験1と同様の方法で、金属吸着性の焼結多孔体Cとキレート樹脂粒子bの吸着特性評価を行った。ただし、測定金属元素は、カドミウムCd、ニッケルNi、鉛Pb、五価ヒ素As(5価)、モリブデンMo、バナジウムVの6種類の金属とした。測定した結果(カドミウムCd、ニッケルNi、鉛Pb、五価ヒ素As(5価)、モリブデンMo、バナジウムVの各金属)を図4に示す。陰イオン交換樹脂粒子cを混合した金属吸着性の焼結多孔体Cにおける重金属元素の吸着特性は、元のキレート樹脂粒子bに比べて、酸性度の高いpH2での回収率が低かったが、pH3以上では元のキレート樹脂粒子bの吸着特性を反映していた。一方、金属オキソ酸である五価ヒ素は全領域で元のキレート樹脂粒子bより高い回収率を示した。また、同じ金属オキソ酸であるモリブデン、バナジウムでは、中性付近の回収率が大幅に改善されており、陰イオン交換樹脂粒子の混合によるイオン交換相互作用が加味されたためと判断された。
△:実施例2の金属吸着性焼結多孔体B
◆:実施例3の金属吸着性焼結多孔体C
○:実施例1のキレート樹脂粒子a
◇:実施例3のキレート樹脂粒子bと陰イオン交換樹脂粒子cを混合した混合機能性樹脂粒子d
+:実施例3のキレート樹脂粒子b
Claims (5)
- 以下の(i)または(ii)から選ばれる機能性樹脂粒子10〜70重量%および熱可塑性樹脂粉体90〜30重量%からなる粒子と粉体との混合物を熱可塑性樹脂の融点付近の温度で加熱・焼結することを特徴とする金属吸着性の焼結多孔体を製造する方法。
(i)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有するビニルモノマー10〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー90〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られた多孔質の架橋高分子担体粒子を、平均分子量が200〜600のポリエチレンイミンと反応させ、ついでハロゲン化酢酸と反応させてカルボキシメチル化した機能性樹脂粒子。
(ii)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有しないビニルモノマー0〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー100〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を、溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られる多孔質の架橋高分子担体粒子にさらにアミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を導入して多孔質の架橋高分子担体粒子を製造し、この架橋高分子担体粒子を平均分子量が200〜600のポリエチレンミンと反応させ、ついでハロゲン化酢酸と反応させてカルボキシメチル化した機能性樹脂粒子。 - 上記(i)および(ii)の多孔質の架橋高分子担体粒子が水系懸濁重合方法により製造されたものであるか、あるいは塊状重合により製造された多孔質の架橋高分子を粉砕・分級して製造されたものであることを特徴とする請求項1記載の金属吸着性の焼結多孔体を製造する方法。
- 熱可塑性樹脂粉体が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンの混合物、およびこれらの樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂混合物のいずれかの樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項1記載の金属吸着性の焼結多孔体を製造する方法。
- 機能性樹脂粒子の30重量%まで以下の(a)または(b)の陰イオン交換樹脂粒子で置換された混合物よりなる機能性樹脂粒子を使用することを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載された金属吸着性の焼結多孔体を製造する方法。
(a)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有するビニルモノマー10〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー90〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られた多孔質の架橋高分子担体粒子をアミンと反応させて陰イオン交換基とした陰イオン交換樹脂粒子。
(b)アミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を有しないビニルモノマー0〜70重量%とビニル基を2個以上有する架橋性モノマー100〜30重量%とよりなるモノマー混合物100重量部を、細孔調節剤となる溶媒50〜200重量部の存在下に共重合させて得られる多孔質の架橋高分子担体粒子にさらにアミノ基ないしイミノ基と反応する官能基を導入して多孔質の架橋高分子担体粒子をアミンと反応させて陰イオン交換基とした陰イオン交換樹脂粒子。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載された製造方法により製造された金属吸着性の焼結多孔体。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013111891A1 (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 日本フイルコン株式会社 | 高分子吸着体 |
JP2016141756A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多孔質成形体、ゲル状成形体及びフィルタ |
WO2019207995A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | オルガノ株式会社 | 液体中の金属除去方法及びアニオン交換樹脂混合h型キレート樹脂 |
WO2020116491A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 味の素株式会社 | 吸着用焼結体及びその製造方法並びに吸着装置 |
WO2020187746A1 (de) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | Instraction Gmbh | Partikel mit biozider beschichtung |
JP2021030165A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
JP2021030164A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
US11767239B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-09-26 | 3M Innovative Properties Company | Filter and metal ion removal device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1087701A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Bio Material:Kk | 多孔質セルロース担体およびそれを用いた金属の選択的分離方法 |
JP2003112060A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-04-15 | Asahi Kasei Corp | イオン吸着樹脂および多孔質イオン吸着体 |
JP2005021883A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-27 | Nippon Kayaku Co Ltd | キレート樹脂および微量金属イオンの除去方法 |
JP2005213477A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Hitachi Chem Co Ltd | キレート樹脂及びその製造法 |
WO2007069714A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Tonen Chemical Corporation | 親水性複合微多孔膜及びその製造方法 |
JP2009007550A (ja) * | 2007-05-28 | 2009-01-15 | Japan Organo Co Ltd | 粒子凝集型モノリス状有機多孔質体、その製造方法、粒子凝集型モノリス状有機多孔質イオン交換体及びケミカルフィルター |
-
2009
- 2009-04-27 JP JP2009107818A patent/JP5435708B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1087701A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Bio Material:Kk | 多孔質セルロース担体およびそれを用いた金属の選択的分離方法 |
JP2003112060A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-04-15 | Asahi Kasei Corp | イオン吸着樹脂および多孔質イオン吸着体 |
JP2005021883A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-27 | Nippon Kayaku Co Ltd | キレート樹脂および微量金属イオンの除去方法 |
JP2005213477A (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Hitachi Chem Co Ltd | キレート樹脂及びその製造法 |
WO2007069714A1 (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Tonen Chemical Corporation | 親水性複合微多孔膜及びその製造方法 |
JP2009007550A (ja) * | 2007-05-28 | 2009-01-15 | Japan Organo Co Ltd | 粒子凝集型モノリス状有機多孔質体、その製造方法、粒子凝集型モノリス状有機多孔質イオン交換体及びケミカルフィルター |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2808080A4 (en) * | 2012-01-27 | 2015-10-21 | Nippon Filcon Kk | POLYMER ADSORBENT |
WO2013111891A1 (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 日本フイルコン株式会社 | 高分子吸着体 |
JP2016141756A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多孔質成形体、ゲル状成形体及びフィルタ |
US10688411B2 (en) | 2015-02-03 | 2020-06-23 | 3M Innovative Properties, Inc. | Porous molding, gel molding and filter |
WO2019207995A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | オルガノ株式会社 | 液体中の金属除去方法及びアニオン交換樹脂混合h型キレート樹脂 |
US11767239B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-09-26 | 3M Innovative Properties Company | Filter and metal ion removal device |
WO2020116491A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 味の素株式会社 | 吸着用焼結体及びその製造方法並びに吸着装置 |
CN113423500A (zh) * | 2018-12-05 | 2021-09-21 | 味之素株式会社 | 吸附用烧结体及其制造方法以及吸附装置 |
JPWO2020116491A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2021-12-23 | 味の素株式会社 | 吸着用焼結体及びその製造方法並びに吸着装置 |
JP7262485B2 (ja) | 2018-12-05 | 2023-04-21 | 日本フイルコン株式会社 | 吸着用焼結体及びその製造方法並びに吸着装置 |
WO2020187746A1 (de) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | Instraction Gmbh | Partikel mit biozider beschichtung |
EP4257556A3 (de) * | 2019-03-15 | 2023-12-06 | InstrAction GmbH | Partikel mit biozider beschichtung |
JP2021030164A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
JP7329205B2 (ja) | 2019-08-26 | 2023-08-18 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
JP7373836B2 (ja) | 2019-08-26 | 2023-11-06 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
JP2021030165A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | 学校法人 名古屋電気学園 | 多孔性吸着媒体、多孔性吸着媒体を備えた固相抽出用カートリッジ及び多孔性吸着媒体の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
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JP5435708B2 (ja) | 2014-03-05 |
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