JP2012120982A - 吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 - Google Patents
吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012120982A JP2012120982A JP2010274042A JP2010274042A JP2012120982A JP 2012120982 A JP2012120982 A JP 2012120982A JP 2010274042 A JP2010274042 A JP 2010274042A JP 2010274042 A JP2010274042 A JP 2010274042A JP 2012120982 A JP2012120982 A JP 2012120982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acrylic resin
- group
- adsorbent
- formula
- alkyl chain
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
に関する。
増加や産業の発達により、資源の有効利用は重要な問題となっている。従って、水とイオ
ンを分離し、水資源を回収する水処理技術は非常に重要である。液体からその他の物質を
分離する方法として様々な方法が知られており、凝集による固液分離、遠心分離、膜分離
、活性炭吸着、オゾン処理などが挙げられる。このような方法を用いることで、水に含ま
れるリンや窒素などの環境に影響の大きい化学物質の除去や水中に分散した油類、クレイ
などの除去をすることができる。
ン交換、凝集沈殿などが知られている。この中で最もホウ酸イオンを除去するのに一般的
な方法はイオン交換である。例えば、ホウ酸イオンのアクリル系樹脂としては、グルカミ
ン型のものが知られている。
て目的イオンをアクリル系樹脂に吸着させる。その後、カラムに酸、塩基を通水すること
によりアクリル系樹脂は再生する。アクリル系樹脂の吸着量を大きくすることにより、ラ
ンニングコストを低減させることができる。また、一度に大量のイオンを処理することが
できる。また、様々な種類の廃水の処理に対応できるアクリル系樹脂の開発が望まれてい
る。
ラム、および水処理方法を提供することである。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の
大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。
吸着材は、カラムに充填されて用いられる。カラムの入り口から吸着する目的のイオン
を含んだ水を入れると、目的のイオンは吸着材に吸着され、カラムの出口から目的のイオ
ンが取り除かれた水が出る。
を経て様々な吸着材を生成することができる。従って、目的のイオンを吸着する置換基を
有する吸着材を得ることができる。また、このアクリル系樹脂粒子自身は、例えばホウ酸
イオンなどを吸着する吸着材として用いることもできる。
ル鎖に対し1級水酸基を少なくとも2つ以上有する。アルキル鎖は環状構造であっても良
い。また、このアルキル鎖は一部が置換されていてもよく、置換されていなくても良い。
nは3〜100万の整数である。すなわち、アクリル系樹脂の1分子は、(1)式で表さ
れる構造単位をn個有する。
構造に変換されており、前記アミド構造のN原子にアルキル鎖を介して1級多価水酸基が
結合した構造を有する。前記構造としては、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを導入
したものを具体例の一つとして挙げられる。トリスヒドロキシメチルアミノメタンを導入
した場合、(1)式は(2)式のように表すことができる。
クリル系樹脂の1分子は、(2)式で表される構造単位をn個有する。
してゲル状または多孔質となる。この場合のゲル状とは、樹脂が三次元的に架橋され、連
続的な孔が開いていない状態を指す。多孔質とは、樹脂の立体構造の内部に1個の独立し
た穴が形成されていたり、複数の孔が連続的に形成されていたりする状態を指す。
部に水酸基と結合しやすいイオンが取り込まれると、吸着される。このように、上述のア
クリル系樹脂を吸着材として用いることができる。R2のアルキル鎖は分枝を持つため、
水酸基が結合する枝が多いほど吸着する目的のイオンの量が多い。
来する立体構造を有するため、内部にイオンを取り込んで吸着することができる。
めである。これは2級、3級となるにつれて水酸基の周りの置換基が嵩高くなることに起
因する。
、耐薬品性に優れる。
が高く、粒子の内部まで水が拡散しやすい。したがって、水処理速度を速くすることがで
きる。
ずに製造できるので、少ない工程で簡単に製造することができる。
ましくは1万以上である。nが10未満であると、分子量が小さすぎて軟化点が低くなり
、室温で粒子状の固体として存在できない。粒子状で存在できないと、上述した作用効果
を奏することができなくなる。
用いるアクリル酸エステル樹脂の分子量が大きくなり過ぎ、アクリル酸エステル樹脂の反
応性が低下する。(1)式で表されるアクリル系樹脂は、アクリル酸エステル樹脂と試薬
とを反応させ、目的のイオンを吸着する官能基を付加することによって得る。(1)式で
表されるアクリル酸エステル樹脂が試薬と反応しにくくなると、得られるアクリル系樹脂
に含まれるこの官能基の数が減る。従って、(1)式で表されるアクリル系樹脂の吸着作
用が低減する。
1万以上が好ましく、さらには20万以上であることが好ましい。分子量が1万より小さ
いと、親水性の官能基を付加する場合、水に浸漬すると軟化する虞がある。軟化した樹脂
粒子は使用しにくい場合がある。また分子量の上限は特にないが好ましくは300万以下
が好ましい。分子量が大きくなればなるほど反応性が低下し、アクリル系樹脂の吸着作用
が低減する虞がある。
解し、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)で保持時間を測定し、標準物質である分子量
が制御されたポリスチレンと比較して、ポリスチレン換算分子量を算出する。
囲であることが好ましい。これによって、水処理において、カラムへの充填率の高さと通
水のしやすさとを両立させることができる。平均粒径は、レーザー回折法により測定する
ことができる。具体的には、株式会社島津製作所製のSALD−DS21型測定装置など
により測定することができる。
の範囲であることが好ましい。かさ密度とは、一定容量の容器に一定の高さから粉を入れ
、容器に充填してその重さを測ることにより測定できる。ここでは10mlのメスシリン
ダーの中に上から作製した粒子を1mlの目盛まで落としていき、その質量を量ることで
嵩密度を決定する。特に、アクリル系樹脂が多孔質体である場合には、かさ密度が0.2
g/cm3より小さいと、孔の割合が多すぎて粒子の強度を維持することが困難になる。
またかさ密度を1.0g/cm3以上とすることは理論上難しい。
さらにエポキシ基にイオンと親和性の高い置換基を導入することで吸着材を生成すること
が可能である。
酸基にエポキシ基を導入し、さらにエポキシ基にイオンと親和性の高い置換基を付加する
ことも可能ということである。エポキシ基が導入されたアクリル系樹脂は、(1)式で表
されるアクリル樹脂から(3)式のように表すことができる。
はアルキル鎖を含むエポキシ基である。それぞれのアルキル鎖は環状構造であっても良い
。また、このアルキル鎖は一部が置換されていてもよく、置換されていなくても良い。n
は3〜100万の整数である。すなわち、アクリル系樹脂の1分子は、(3)式で表され
る構造単位をn個有する。
はアルキル鎖を含むイオンと親和性の高い置換基、R7はエポキシ基が開環した構造を持
つアルキル基。それぞれのアルキル鎖は環状構造であっても良い。また、このアルキル鎖
は一部が置換されていてもよく、置換されていなくても良い。nは3〜100万の整数で
ある。すなわち、アクリル系樹脂の1分子は、(4)式で表される構造単位をn個有する
。
酢酸、ポリアミン、スルホ基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられる。
。分枝鎖構造のそれぞれの枝の先にイオンと親和性の高い置換基が導入されると、多量の
イオンを吸着することができる。
酸イオンを含む半金属イオンを吸着できる。このアミノポリオールの具体例の一つとして
、N−メチルグルカミンが挙げられる。分枝鎖構造としてトリスヒドロキシメチルアミノ
メタンを、アミノポリオールとしてN−メチルグルカミンを用いた場合、(4)式のアク
リル樹脂は(5)式で表される。
ル鎖で、R10はN−メチルグルカミンである。R11、R12は水素またはエポキシ基
またはエポキシ基が開環したアルキル鎖の先に導入したN−メチルグルカミンである。そ
れぞれのアルキル鎖は環状構造であっても良い。また、このアルキル鎖は一部が置換され
ていてもよく、置換されていなくても良い。nは3〜100万の整数である。すなわち、
アクリル系樹脂の1分子は、(5)式で表される構造単位をn個有する。
(1)式で表すアクリル系樹脂の製造方法、および(1)式で表すアクリル系樹脂を原
料にして得る吸着材の製造方法の一例を以下に説明する。すなわち、アクリル酸エステル
樹脂のエステル結合部位をアミド構造に変更し、前記アミド構造のN原子にアルキル鎖を
介して1級水酸基を結合させ、この水酸基にエポキシ基を導入し、さらにこのエポキシ基
にイオンと親和性の高い置換基を導入する。それぞれの反応の詳細について以下に説明す
る。
合、沈殿重合等の汎用の合成法を用いて得ることができる。
(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、
ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ
)アクリレート類や、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ
)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエ
チレングリコール(メタ)アクリレート等の非架橋性(メタ)アクリル酸エステル単量体
等が挙げられる。これらの中でも特に(メタ)アクリル酸エステル単量体を用いることが
好ましい。
上、特には20万以上に増大させるに際して、オレフィンを含む架橋剤を用いて架橋する
ことができる。
橋しうるポリビニルモノマーが挙げられ、例えばジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン
、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン、1,3,5−トリアクリ
ロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン等の芳香族ポリビニルモノマー、ジアクリル
酸エチレングリコールエステル、ジメタクリル酸エチレングリコールエステル、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、ジアクリル酸ブチレングリコールエステル、ジメタア
クリル酸ブチレングリコールエステル等の脂肪族ポリビニルモノマーなどが挙げられる。
これらは2種以上混合して用いてもよい。これらの中でも、芳香族ポリビニルモノマー、
特にジビニルベンゼンを用いるのが好ましい。
エステル構造をアミド構造に変換し前記アミド構造のN原子にアルキル鎖を介して結合し
た1級多価水酸基を導入した構造単位は(1)式の代わりに(6)式のように表すことも
できる。
を持つアルキル鎖で、そのアルキル鎖に対し1級水酸基を少なくとも2つ以上有すること
を示す。アルキル鎖は環状構造であっても良い。また、このアルキル基は一部が置換され
ていてもよく、置換されていなくても良い。l、m、nは3〜100万の整数である。
加量が可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、全モノマー重量に対し0.
5〜90質量%とすることができる。
。このような重合開始剤としては、例えば公知の油溶性ラジカル発生剤が用いられ、過酸
化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、第3級ブチルヒドロキシパーオキシドなどの過酸化物
触媒や、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ重合開始剤があげられる。重合開始剤の
使用量は、通常、モノマー成分に対して、500〜30,000ppm、好ましくは50
0〜10,000ppmである。
例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ゼラチン、デンプンなど
の水溶性高分子化合物が挙げられる。分散安定剤の使用量は、通常、モノマー層に対して
0.001質量%〜1質量%であることが好ましく、さらには0.01質量%〜0.1質
量%であることが好ましい。
には可溶で、重合体および分散媒体には不溶な有機溶媒を反応系内に加えることができる
。多孔質化すると、吸着材が水と接触する表面積を広げることができるので、吸着材が目
的のイオンを吸着する量を大きくすることができる。
ヘプタン、イソオクタン、2−エチルヘキサノール、tert−アミルアルコール、デカ
ノール、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどの有機溶媒があげられる。こ
れらは2種類以上混合して用いてもよい。多孔質剤の使用量は通常、全モノマーおよび架
橋剤重量に対して300質量%以下であることが好ましく、さらには250質量%以下で
あることが好ましい。
ついて説明する。
して1級水酸基が結合した構造を有する試薬を反応させることにより得ることができる。
この反応は、任意の塩基、溶媒存在下にて行うことができる。試薬としては、トリスヒド
ロキシメチルアミノメタン、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−
メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオー
ルなどが挙げられる。この中でも特にトリスヒドロキシメチルアミノメタンを用いること
が望ましい。
する。
を反応させる方法が挙げられる。また、アリル基を持つ試薬と上記1級水酸基を導入した
アクリル樹脂を反応させた後、任意の酸化剤を用いて反応物を酸化させる方法などが挙げ
られる。
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル
、4-クロロ-1,2エポキシブタン、4-ブロモ-1,2エポキシブタンが挙げられ、アリル
基を持つ試薬としては、塩化アリル、臭化アリル、4−ブロモ−1−ブテン、4−クロロ
−1−ブテンなどが挙げられる。
したアクリル系樹脂を得る方法について説明する。
ことができる。したがって、エポキシ基と反応する第1の官能基及びイオンに対して吸着
性(反応性)を有する第2の官能基を有する化合物を、上記エポキシ基と反応させること
によって様々な吸着材を生成することができる。
に対して結合するようになる。この結果、所定の物質に対して吸着性を有する第2の官能
基を含む吸着材を提供することができるようになる。換言すれば、エポキシ基を有するア
クリル系樹脂に対して簡単な修飾を施すのみで種々の吸着材を提供することができるよう
になる。エポキシ基と反応する第1の官能基としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル
基、チオール基などが挙げられる。第2の置換基としては、ポリオール、イミノ二酢酸、
ポリアミン、スルホ基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられる。この第2の官能基
は上記化合物中に当初から含まれていなくてもよく、エポキシ基と第1の官能基との反応
の結果生成するような官能基であってもよい。
る。ポリオールはホウ酸イオンだけでなく、セレン、ヒ素、テルル、ゲルマニウムなどの
半金属イオンとも親和性が高い。
の二級アミノ基が第1の置換基と水酸基が第2の置換基として働く。このどちらの置換基
もエポキシ基と反応するが、二級アミノ基の方が、反応が早いため、このアミノ基が第1
の官能基としてエポキシ基と反応する。その結果、多価水酸基が第2の官能基として生成
される。この多価水酸基が水中のホウ酸イオンと結合して吸着し、水中からホウ酸イオン
を除去することができる。
換されており、前記アミド構造のN原子にアルキル鎖を介して結合した1級多価水酸基と
、この水酸基にエポキシ基と、このエポキシ基にポリオール、イミノ二酢酸、ポリアミン
、スルホ基、カルボキシル基、アミノ基などの第2の置換基を有するアクリル系の樹脂で
ある。
量は、ポリスチレン換算平均分子量において1万以上が好ましく、さらには20万以上で
あることが好ましい。吸着材の平均粒径は100μm〜5000μmの範囲であることが
好ましい。また、吸着材のかさ密度は0.2g/cm3〜1.0g/cm3の範囲である
ことが好ましい。
を用いたり、固体核磁気共鳴(固体NMR)を用いたりすることによって知ることができ
る。
第2の実施形態で説明した第1、第2の官能基を有する化合物として、第2の官能基に
重金属と親和性の高い置換基を導入すると、重金属を処理する吸着材を提供することがで
きるようになる。
ポリアミンは銅、亜鉛、カドミウム、ニッケルなどの重金属イオンを吸着することができ
る。また、この他にも上記以外のキレート構造やスルホ基、カルボキシル基、アミノ基を
持つ置換基を第2の置換基として導入することで、種々のイオンを吸着することができる
。なお、第2の官能基は上記化合物中に当初から含まれていなくてもよく、エポキシ基と
第1の官能基との反応の結果生成するような官能基であってもよい。
く、アミド結合構造を有するため親水性が高いので水処理速度を速くすることができる。
さらに、制御が難しい禁水反応などを製造工程内に含まずに製造できるので、少ない工程
で簡単に製造することができる。
アクリル系樹脂を用いて目的のイオンを吸着し水を浄化する方法について以下に説明す
る。ここでは目的のイオンをホウ酸イオンとして説明する。まず、吸着する操作に使用す
る装置について説明する。
る。図1に示すように、本装置においては、上述したホウ酸イオンアクリル系樹脂が充填
された吸着手段T1及びT2が並列に配置されるとともに、吸着手段T1及びT2の外方
には接触効率促進手段X1及びX2が設けられている。接触効率促進手段X1及びX2は
、機械攪拌装置又は非接触の磁気攪拌装置とすることができるが、必須の構成要素ではな
く省略してもよい。
オンを含む被処理媒体が貯留された被処理媒体貯留タンクW1が設けられており、排出ラ
インL3、L5及びL6を介して外部に接続されている。さらに、吸着手段T1及びT2
には、供給ラインL11、L12及びL14を介して、脱離媒体が貯留された脱離媒体貯
留タンクD1が接続されており、排出ラインL13、L15及びL16を介して、脱離媒
体回収タンクR1が接続されている。
、例えば(1)式で示される構造単位を有するホウ酸イオンアクリル系樹脂が充填されて
なるカラムを含んでいる。
2、V4、V12及びV14が設けられており、排出ラインL3、L5、L13、L15
及びL16には、それぞれバルブV3、V5、V13、V15及びV16が設けられてい
る。また、供給ラインL1及びL11にはポンプP1及びP2が設けられている。さらに
、被処理媒体貯留タンクW1、供給ラインL1及び排出ラインL6には、それぞれ濃度測
定手段M1、M2及びM3が設けられ、脱離媒体貯留タンクD1、排出ラインL16及び
脱離媒体回収タンクR1には、それぞれ濃度測定手段M11、M12及びM13が設けら
れている。
制御手段C1によって一括集中管理されている。
り供給ラインL1、L2及びL4を通じて吸着手段T1及びT2に供給する。このとき、
前記被処理媒体中のホウ酸イオンは吸着手段T1及びT2(のカラム中に充填されたホウ
酸イオンアクリル系樹脂)に吸着され、吸着後の前記被処理媒体は排出ラインL3、L5
及びL6を通じて外部に排出される。
2内に充填されたホウ酸イオンアクリル系樹脂と前記被処理媒体との接触面積を増大させ
、吸着手段T1及びT2によるホウ酸イオンの吸着効率を向上させることができる。
濃度測定手段M3により吸着手段T1及びT2の吸着状態を観測する。吸着が順調に行わ
れている場合、濃度測定手段M3により測定されるホウ酸イオンの濃度は、濃度測定手段
M2で測定されるホウ酸イオンの濃度よりも低い値を示す。しかしながら、吸着手段T1
及びT2におけるホウ酸イオンの吸着が次第に進行するにつれ、供給側及び排出側に配置
された濃度測定手段M2及びM3における前記ホウ酸イオンの濃度差が減少する。
によるホウ酸イオンの吸着能が飽和に達したと判断した場合は、濃度測定手段M2、M3
からの情報に基づき、制御手段C1がポンプP1を一旦停止し、バルブV2、V4を閉め
、吸着手段T1及びT2への前記被処理媒体の供給を停止する。
Hが強酸性あるいは強塩基性であって本実施形態に係るアクリル系樹脂に適したpH領域
を外れている場合には、濃度測定手段M1または/およびM2により前記被処理媒体のp
Hを測定し、制御手段C1を通じて前記被処理媒体のpHを調整してもよい。
より供給ラインL11、L12及びL14を通じて脱離媒体が吸着手段T1及びT2に供
給される。吸着手段T2に吸着されているホウ酸イオンは、前記脱離媒体中に溶出(脱離
)し、排出ラインL13、L15及びL16を通じて吸着手段T1及びT2の外部に排出
され、回収タンクR1に回収される。なお、回収タンクR1に回収することなく、外部に
排出するようにすることもできる。また、析出させてホウ酸イオンを濾別して回収しても
よい。
る場合、前記脱離媒体の、排出側に設けた濃度測定手段M12により測定されるホウ酸イ
オンの濃度は、供給側に設けた濃度測定手段M11よりも高い値を示す。しかしながら、
吸着手段T1及びT2におけるホウ酸イオンの脱離が次第に進行するにつれ、供給側及び
排出側に配置された濃度測定手段M11及びM12における前記ホウ酸イオンの濃度差が
減少する。
吸着手段T1及びT2によるホウ酸イオンの脱離能が飽和に達したと判断した場合は、濃
度測定手段M11、M12からの情報に基づき、制御手段C1がポンプP2を一旦停止し
、バルブV12、V14を閉め、吸着手段T1及びT2に対する前記被処理媒体の供給を
停止する。
再び被処理媒体貯留タンクW1から前記被処理媒体を供給し、ホウ酸イオンを吸着して前
記被処理媒体中のホウ酸イオンを低減させることができる。
に応じて適宜測定するように構成されている。
ともに、ホウ酸イオンを脱離させるようにしているが、吸着手段T1及びT2でこれらの
操作を交互に行うこともできる。例えば、吸着手段T1で最初にホウ酸イオンの吸着を行
い、吸着能が飽和に達した後、吸着手段T1に対して上述のようなホウ酸イオンの脱離を
行うとともに、同時に吸着手段T2でホウ酸イオンの吸着を行うようにすることもできる
。
ホウ酸イオンの吸着を行うことができるので、連続運転が可能となる。
媒を用いることができる。また、前記脱離溶媒の量は、吸着手段T1及びT2の容積の2
倍以上10倍以下であることが好ましい。2倍よりも小さいと、ホウ酸イオンの脱離を十
分効率良く実施することができない場合があり、10倍よりも大きいと薬剤コストが高く
なって、非効率的である。
吸着材の合成について説明する。
ロロベンゼン17mlとアゾビスイソブチロニトリル0.1gを、水層として水250m
lと塩化ナトリウム9.8gとポリビニルアルコール0.04gを用いて、懸濁重合を8
0℃にて6時間行った。これにより、平均粒径400μmの球状粒子のアクリル系樹脂を
得た。このアクリル系樹脂1.50gとトリスヒドロキシメチルアミノメタン2.85g
と炭酸カリウム3.47gとを、ジメチルスルホキシド18ml中で室温にて24時間撹
拌した。反応終了後、ろ過をし、水およびアセトンにて洗浄を行った後、乾燥させてアク
リル系樹脂を得た。
溶液18.4ml中に投入し60度にて24時間反応させた。反応後、ろ過をし、十分に
水およびアセトンにて洗浄後乾燥させ、さらにこれとメタクロロ過安息香酸7.5gを1
.2−ジクロロエタン10mlに加え、25℃で24時間攪拌した。反応後、ろ過し、十
分水で洗浄させてアクリル系樹脂粒子を得た。洗浄して得られたアクリル系樹脂粒子0.
5gとN−メチルグルカミン1gとを、メタノール10ml中に投入し、60℃で3時間
反応させた。反応後に、水とメタノールとで洗浄し、乾燥させて吸着材を得た。
である。
実施例2におけるN−メチルグルカミンをトリスヒドロキシメチルアミノメタンに変更
した以外は同様に一連の合成を行った。
ルグルカミン部分がトリスヒドロキシメチルアミノメタンとなったものである。
油層としてアクリル酸メチル9.3mlと55%ジビニルベンゼン2.0mlとモノク
ロロベンゼン17mlとアゾビスイソブチロニトリル0.1gを、水層として水250m
lと塩化ナトリウム9.8gとポリビニルアルコール0.04gを用いて、懸濁重合を8
0℃にて6時間行った。これにより、平均粒径400μmの球状粒子のアクリル系樹脂を
得た。このアクリル系樹脂2.00gとトリスヒドロキシメチルアミノメタン3.80g
と炭酸カリウム4.63gとを、ジメチルスルホキシド24ml中で室温にて24時間撹
拌した。反応終了後、ろ過をし、水およびアセトンにて洗浄を行った後、乾燥させて吸着
材を得た。この吸着材は(2)式で表されるものである。
実施例1の様に縣濁重合により得た球状アクリル系樹脂1.5gをエチレンジアミン2
0ml中で100℃にて12時間撹拌を行った。反応終了後、ろ過をし、水およびアセト
ンにて洗浄を行った後、乾燥させ吸着材を得た。その後のエポキシ化の反応およびN−メ
チルグルカミンを導入する反応も実施例1と同様に行った。
実施例1の様に縣濁重合により得た球状アクリル系樹脂1.5gとモノエタノールアミ
ン1.44gと炭酸カリウム3.47gとを、ジメチルスルホキシド18ml中で室温に
て24時間撹拌した。反応終了後、ろ過をし、水およびアセトンにて洗浄を行った後、乾
燥させ吸着材を得た。その後のエポキシ化の反応およびN−メチルグルカミンを導入する
反応も実施例1と同様に一連の合成を行った。
実施例3の様に顕濁重合により得た球状アクリル系樹脂1.5gについて、比較例1の
条件でエチレンジアミン導入、エポキシ化、N−メチルグルカミン導入を行った。
上述のようにして得た吸着材を用いて、ホウ酸イオンに対する吸着性能の試験を行った
。
SO4・2H2O)2577mg、塩化ナトリウム(NaCl)2460mgを1000
mlの純水に溶解し、500ppm Bの濃度にして試験液を調整した。この溶液10ml
に実施例1、2、比較例1、2それぞれの吸着材を250mg加え、ミキサーで回転速度
16rpmにして撹拌した。1時間後の被処理水のホウ酸イオン濃度をICP発光分析装
置にて測定を行い、残留ホウ酸イオン濃度から吸着材の単位質量あたりのホウ酸イオン吸
着量(単位:mg−B/g)を計算した。
実施例1で作製した吸着剤を用いて、ゲルマニウムに対する吸着性能試験を行った。
0ppm Geの濃度の試験液を調整した。この溶液50mlに実施例1の吸着剤を10
0mg加え、ミキサーで回転速度16rpmにして撹拌した。6時間後の比処理水のゲル
マニウム濃度をICP発光分析装置にて測定を行い、残留ゲルマニウム濃度を測定したと
ころ0.8ppm以下であった。
実施例1のメタクロロ過安息香酸にて処理を行ったアクリル樹脂0.5gをジエチレン
トリアミン10ml中100℃にて6時間撹拌を行った。反応終了後、ろ過をし、水およ
びアセトンにて洗浄を行った後、乾燥させ吸着材を得た。この吸着材は(2)式で表され
るアクリル系樹脂粒子であり、R8をポリアミンであるジエチレントリアミンとしたもの
である。
を純水に溶解させ、10ppm Niの濃度の試験液を調整した。この溶液50mlに上
記ジエチレントリアミンを修飾した吸着剤を100mg加え、ミキサーで回転速度16r
pmにして撹拌した。6時間後の比処理水のニッケル濃度をICP発光分析装置にて測定
を行い、残留ニッケル濃度を測定したところ1.0ppm以下であった。
に対し、比較例1乃至3の吸着材は吸着性が低かった。また実施例4の吸着材はゲルマニ
ウムの吸着性に優れていた。また実施例5の吸着材はニッケルの吸着性に優れていた。
は、これらの具体例に限定されるものではない。当業者が公知の範囲から適宜選択するこ
とにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包
含される。
到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了
解される。
Claims (8)
- 請求項4に記載の吸着材用アクリル系樹脂を充填した水処理用カラム。
- 請求項4に記載の吸着材用アクリル系樹脂が充填されたカラムに通水することによって
水を浄化する水処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010274042A JP5711510B2 (ja) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | 吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010274042A JP5711510B2 (ja) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | 吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012120982A true JP2012120982A (ja) | 2012-06-28 |
JP5711510B2 JP5711510B2 (ja) | 2015-04-30 |
Family
ID=46503027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010274042A Expired - Fee Related JP5711510B2 (ja) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | 吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5711510B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012245500A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 水処理剤 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101904962B1 (ko) | 2016-05-04 | 2018-10-08 | 연세대학교 산학협력단 | 티올 화합물을 포함하는 중금속 제거용 흡착제 및 이의 제조방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6479247A (en) * | 1987-06-11 | 1989-03-24 | I B F | Composite polymers, manufacture and use for liquid phase chromatography |
JPH0959315A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-03-04 | Hiroaki Egawa | アミノポリオール型樹脂およびその製法 |
JP2003064128A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ホウ素吸着性高分子多孔体、その製造方法及びホウ素吸着剤 |
WO2006132333A1 (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Tosoh Corporation | 親水性に優れた新規充填剤、及びその製造方法 |
WO2008108311A1 (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Nagasaki University | Ge吸着剤 |
-
2010
- 2010-12-08 JP JP2010274042A patent/JP5711510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6479247A (en) * | 1987-06-11 | 1989-03-24 | I B F | Composite polymers, manufacture and use for liquid phase chromatography |
JPH0959315A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-03-04 | Hiroaki Egawa | アミノポリオール型樹脂およびその製法 |
JP2003064128A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ホウ素吸着性高分子多孔体、その製造方法及びホウ素吸着剤 |
WO2006132333A1 (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Tosoh Corporation | 親水性に優れた新規充填剤、及びその製造方法 |
WO2008108311A1 (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Nagasaki University | Ge吸着剤 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012245500A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 水処理剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5711510B2 (ja) | 2015-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Green multi-functional monomer based ion imprinted polymers for selective removal of copper ions from aqueous solution | |
Luo et al. | Recovery of lithium from wastewater using development of Li ion-imprinted polymers | |
Dragan et al. | Kinetics, equilibrium modeling, and thermodynamics on removal of Cr (VI) ions from aqueous solution using novel composites with strong base anion exchanger microspheres embedded into chitosan/poly (vinyl amine) cryogels | |
US10610858B2 (en) | Metal ion extraction from brines | |
JP5045269B2 (ja) | 粒子状セルロース系吸着材及びその製造方法 | |
US4732887A (en) | Composite porous material, process for production and separation of metallic element | |
RU2748350C2 (ru) | Молекулярно-импринтированные полимерные гранулы для экстракции лития, ртути и скандия | |
Li et al. | Effects of chain conformation on uranium adsorption performance of amidoxime adsorbents | |
Wang et al. | Novel chitosan-based ions imprinted bio-adsorbent for enhanced adsorption of gallium (III) in acidic solution | |
JP5242725B2 (ja) | 吸着材用アクリル系樹脂粒子、および水処理用カラム | |
JP5711510B2 (ja) | 吸着材用アクリル系樹脂、水処理用カラム、および水処理方法 | |
JP2004188307A (ja) | リン酸基を有するジルコニウム担持繊維状吸着材の合成方法、及びそれを用いたヒ素の除去 | |
KR101987667B1 (ko) | 금속이온 흡착막, 이의 제조방법 및 이의 응용 | |
Xin et al. | Highly efficient removal of cadmium (II) ions using cellulose-based monolith with a hierarchically porous structure fabricated through phase separation method | |
Athanasekou et al. | Grafting of alginates on UF/NF ceramic membranes for wastewater treatment | |
RU2243027C2 (ru) | Хелатообразующая мембрана из пористого полого волокна и способ извлечения оксида германия с использованием такой мембраны | |
Zhu et al. | Microfluidic synthesis of renewable biosorbent with highly comprehensive adsorption performance for copper (II) | |
CN115197382B (zh) | 一种阳离子共价有机框架的制备方法及其吸附金应用 | |
WO2010095222A1 (ja) | ジルコニウム担持粒子状吸着材及びその製造方法 | |
Yayayürük | The use of acrylic-based polymers in environmental remediation studies | |
EA022914B1 (ru) | Хелатообразователь и способ его применения | |
JPH0521123B2 (ja) | ||
JP2013006942A (ja) | 吸着性ポリマーおよびその製造方法 | |
JP2012120983A (ja) | 吸着材用アクリル系樹脂粒子、その製造方法、水処理用カラム、および水処理方法 | |
EP4223409A1 (en) | Lithium ion adsorbents |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140808 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150306 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |