JP2915010B2 - 溶液から所望イオンを除去するための組成物 - Google Patents

溶液から所望イオンを除去するための組成物

Info

Publication number
JP2915010B2
JP2915010B2 JP1217649A JP21764989A JP2915010B2 JP 2915010 B2 JP2915010 B2 JP 2915010B2 JP 1217649 A JP1217649 A JP 1217649A JP 21764989 A JP21764989 A JP 21764989A JP 2915010 B2 JP2915010 B2 JP 2915010B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ions
solution
group
column
formula
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1217649A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02169041A (ja
Inventor
エス．ブラッドショー ジェラルド
エム．イザト リード
ジェイ．ターベット ブライオン
エル．ブリューニング ロナルド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brigham Young University
Original Assignee
Brigham Young University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brigham Young University filed Critical Brigham Young University
Publication of JPH02169041A publication Critical patent/JPH02169041A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2915010B2 publication Critical patent/JP2915010B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J45/00—Ion-exchange in which a complex or a chelate is formed; Use of material as complex or chelate forming ion-exchangers; Treatment of material for improving the complex or chelate forming ion-exchange properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3092—Packing of a container, e.g. packing a cartridge or column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3217—Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3217—Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
    • B01J20/3219—Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond involving a particular spacer or linking group, e.g. for attaching an active group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3257—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3257—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such
    • B01J20/3259—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such comprising at least two different types of heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur with at least one silicon atom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3257—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such
    • B01J20/3263—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur together with at least one silicon atom, these atoms not being part of the carrier as such comprising a cyclic structure containing at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur, e.g. an heterocyclic or heteroaromatic structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/58—Use in a single column

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は組成物及び方法に関するものである。
組成物は新しい部類の有機化合物から成り、さらに具
体的には、例えば砂、シリカゲル、ガラス、ガラス繊
維、チタニア（二酸化チタン）、ジルコニア、アルミ
ナ、または酸化ニッケルなどの無機固形基材に共有結合
した硫黄及び窒素含有炭化水素から成る。
〔発明の概要〕
方法は二種類あり、（１）前記新しい部類の有機化合
物の製造法、及び（２）例えば貴金属イオン及び他の遷
移金属イオンなどの特定のイオンをはるかに高濃度で存
在する他のイオンとの混合溶液から取り除き濃縮する方
法である。第２の方法（２）はここに教示された新しい
部類の化合物の一つと所望のイオンとの錯体を形成する
ことにより実行される。この錯体は本発明の硫黄及び窒
素含有化合物を充填したカラムの中に前記溶液を流し込
むことにより形成される。錯体を形成した後、前記出発
溶液よりずっと少ない量の収容液（receiving liquid）
をカラムの中に流し込み所望のイオンを取り除きその収
容液の中で濃縮する。次に所望のイオンを前記収容液か
ら回収する。
例えば、砂、シリカゲル、ガラス、ガラス繊維、チタ
ニア、ジルコニア、アルミナ、または酸化ニッケルなど
の無機固形基材に共有結合した硫黄及び窒素含有物質は
次の構造式（１）で表わされる： （式（１）中、ＡとＢはＮ（R3）、Ｎ（R3）CH2、Ｏ、O
CH2、Ｓ、SCH2から成る部類から選ばれるが、もしＡが
Ｏ、OCH2、Ｓ、SCH2から成る部類から選ばれるならＢは
Ｎ（R3）、Ｎ（R3）CH2から成る部類から選ばれなけれ
ばならない;DはＨ、NH（R3）、SH、OH、低級アルキル、
Ｎ（R3）［CH2CH（R1）CH2O］ｂ（CH2）aSi（Ｏ−マト
リックス）３から成る部類から選ばれ;YとＺはCl,O−マ
トリックス、OCH3、OC2H5、メチル、エチル、及びそれ
らのハロゲン化置換基から成る部類から選ばれ;R1は
Ｈ、SH、OH、低級アルキル、例えばフェニル、ナフチ
ル、ピリジルなどのアリールから成る部類から選ばれ
る;R2はＨ及び低級アルキルから成る部類から選ばれ;R3
はＨ及び［（CH2）fE］gR4から成る部類から選ばれる、
この場合ＥはＳ、Se、Teから成る部類から選ばれ;R4は
水素、低級アルキル及びアリールから成る部類から選ば
れる;aは２から約10までの数であり;bは０または１であ
り;cは１から約2000までの数であり;dは０から約2000ま
での数であり;fは２から約10までの数であり、ｇは１か
ら約10までの数であり；マトリックスは砂、シリカゲ
ル、ガラス、ガラス繊維、アルミナ、ジルコニア、チタ
ニア、または酸化ニッケルから成る部類から選ばれ
る。） 式（１）の新規な化合物の製造方法について以下詳細
に述べる。
式（１）の成分は低濃度で存在する選ばれた１個のイ
オンまたはイオンの群をさらに高濃度で存在する多様な
イオン溶液中の複数の他のイオンから選択的に定量的に
取り除き濃縮する新規な方法で使用される。回収され及
び／または濃縮されるイオンは貴金属の種類で、例え
ば、金、銀、プラチナ金属、例えばプラチナ、パラジウ
ム、ロジウム、イリジウムなどである。貴金属が存在し
ない場合は、水銀、鉛、亜鉛、その他の遷移金属のイオ
ンが回収及び／または濃縮される。選ばれたイオンを回
収及び／または濃縮する方法は多様なイオンの溶液を式
（１）の化合物と接触させて所望のイオンと該化合物の
錯体を形成し、この錯体を収容液で分解してイオンを該
収容液に溶解させ、次に該イオンを収容液から回収する
ことから成る。
ここに開示される好ましい実施態様では、別のカラム
で大量の多様なイオン溶液を式（１）の化合物と接触さ
せる方法が行われる。多様なイオンの溶液がカラムの中
を通過すると、所望のイオンは式（１）の化合物と錯体
を形成する。例えば、NH3の水溶液などの収容液を少
量、カラムの中に流し込み形成された錯体を化学的にま
たは熱によって分解する。該収容液はさらに該所望のイ
オンを溶解しカラムから運び出す。カラムを使用する代
わりに、式（１）の化合物は例えば水などの適当な液に
スラリー化してもよい。多様なイオンの混合物はスラリ
ー液中に存在しているか、または後からスラリーに添加
されてもよい。所望のイオンはスラリー中の式（１）の
化合物と錯体を形成し、次にこのスラリーを過する。
得られた固形物を収容液で洗浄し錯体を分解し、収容液
中の所望のイオンを回収する。所望の金属イオンは周知
の方法によって収容液から回収される。
本発明の製法の好ましい実施態様において、無機固形
基材、好ましくは砂またはシリカゲルと式（１）の化合
物の少なくとも１つを共有結合させる。得られたシリカ
化合物を例えば背の高いカラムなどの接触装置の中に入
れる。多様なイオン混合物をカラムの中を通過させ、混
合物に含まれる所望の金属イオンは前記シリカ化合物と
錯体を形成し、混合物の他の成分から所望の金属イオン
が分離し、カラムから流れ出る。その後、少量の収容液
をカラムの中を通過させて前記錯体を分解し溶解し、所
望の金属イオンをカラムから運び出す。所望の金属イオ
ンは周知の方法により収容液から回収される。
〔発明が解決しようとする課題〕
例えば水などの溶媒に溶質として存在する大環状ポリ
チオエーテル及び他の硫黄含有炭化水素配位子は同じ溶
媒に溶質として存在する貴金属、プラチナ族金属、及び
水銀イオンまたはこれらのイオンの群と選択的に強力に
結合することができるという特徴を有する。R.M.イザッ
ト、R.E.テリー、L.K.ハンセン、A.G.アボンデット、J.
S.ブラッドショウ、K.K.ダレイ、T.E.イエンセン、J.J.
クリステンセンによって書かれた「１価及び２価の金属
イオンと９−クラウン−13、12−クラウン−４、15−ク
ラウン−５、18−クラウン−６、24−クラウン−８の数
個のチア誘導体及び数個のオキサチアペンタデカンとの
水中または水−メタノール溶媒中の25℃の相互作用に関
する熱量測定滴定の研究」、無機化学作用（Inorganica
Chimica Acta）1978年、20巻、１−８には、硫黄含有
炭化水素の開鎖による銀と水銀イオンの錯体形成につい
て記載されている。また、S.S.クーパー著、「クラウン
チオエーテル化学」アカウンツ・オブ・ケミカル・リサ
ーチ、1988年、21巻、141−146には、大環状硫黄含有配
位子によるロジウムと銀イオンの錯体形成について記載
されている。しかし、研究者たちは前もって硫黄と窒素
含有炭化水素配位子を分離の系に入れることができなか
った。その系では、硫黄と窒素含有配位子の行動が溶質
としての行動に比べて変化せず及び／またはそのまま系
に残っている。E.P.プルードマン（Plueddeman）著、
「表面をシリル化するためのシラン化合物」「シラン、
表面及び界面シンポジウム、スノウマス、1985年」、D.
E.レイドン編集、ゴードン・アンド・ブリーチ出版、19
86年、１−25頁；及びE.P.プルードマン著「シラン結合
剤」、プレヌン・プレス、1982年、１−235頁には、シ
ラン化合物に結合した各種の有機物質が挙げられ、その
諸特性について議論している。シランまたはシリカに結
合した硫黄及び窒素含有炭化水素の製造と用途について
は前記文献にもまたは現存の特許にも記載されていな
い。従って、特定の硫黄及び窒素含有炭化水素の錯体形
成の独特な諸特性及びこれらの硫黄含有錯体形成剤をそ
の特定な金属イオンの鎖体を形成する能力を減らさずに
無機固形基材に結合させる能力はこの硫黄及び窒素含有
炭化水素配位子の産業分野で使用する際に極めて重要な
ことである。本発明の製法はこの偉業をなしとげた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の化合物は例えば砂、シリカゲル、ガラス、ガ
ラス繊維、チタニア（二酸化チタン）、ジルコニア、ア
ルミナ、または酸化ニッケルなどの無機固形基材に共有
結合した特定の硫黄含有炭化水素配位子から成る。化合
物はすでに前記式（１）でで表わされた。本発明の方法
では、低濃度で存在する例えば貴金属などの所望の金属
イオンまたは金属イオン群を所望のイオン及びこれより
さらに高濃度で溶液の中に含まれている他の望ましくな
いイオンとの混合物を含む源相から高度の選択性をもっ
て取り除くことを特徴とする式（１）の化合物を使用す
る。所望のイオンを選択的に取り除き濃縮する方法にお
いて、式（１）の化合物は所望のイオンが低濃度で含ま
れる大量の溶液から定量的に所望のイオンの錯体を形成
することができるという特徴がある。次に得られた錯体
を選択的である必要はないが定量的に配位子からイオン
を剥す溶解試薬を含有する少量の収容液と接触させて所
望のイオンを回収する。所望の金属イオンは周知の方法
で容易に収容相から回収される。式（１）の化合物を製
造する方法は本発明の重要な役割を果す。
本発明のイオン回収方法の好ましい実施態様では、式
（１）で表わされる新規な化合物を利用する。本発明に
より、硫黄及び窒素含有炭化水素配位子は無機の固形基
材に共有結合する必要がある。
例えば、ガンマーグリシドオキシプロピル−トリメト
キシシランをまずシリカゲルと共有結合させ、次にエチ
レンジアミンをエポキシド基と反応させる。この中間生
成物をさらに硫化エチレンと反応させ、硫黄と窒素の両
方を含有する物質： （CH3O）3Si（CH2）3OCH2CH（OH）CH2NRCH2CH2NRH （式中でＲは反復するエチレンチオ基である）を得る。
〔実施例〕
本発明の式（１）により製造される化合物をさらに説
明するために次の２つの実施例を挙げるが、本発明の範
囲で製造される様々な化合物について具体的に説明する
だけであり、それを包含するものではない。
実施例１ 30gのシリカゲル（60−22メッシュ）を徐々に375mlの
トルエンと7.5gのガンマ−グリシドオキシプロピル−ト
リメトキシシランに添加した。得られた混合物を撹拌機
で懸濁液とし、一晩中還流させ加熱した。次に、この懸
濁液に1.25gのエチレンジアミンを添加し、さらに５時
間加熱した。この混合物を放置して冷却し、5.2gの硫化
エチレンを添加した。この懸濁液を室温で６時間撹拌し
た後、１晩中80℃に加熱して反応させた。生成物を過
して、空気中で乾燥させた。
実施例２ 実施例１と同様にして、シリカゲルをガンマ−グリシ
ドオキシプロピル−トリメトキシシランに共有結合し
た。次に得られた中間生成物をエチレンチオと窒素のモ
ル比が3:1となるようにペンタエチレンヘキサミンと硫
化エチレンを反応させた。
式（１）の化合物は反応式（２）の第一工程に示され
るように配位子を有する共有結合を変更した表面水酸基
を有する無機固形基材と共有結合する。先ず、式（１）
の化合物を例えばジクロロメタンなどの低沸点溶剤に溶
解し、固体支持体を加え、該低沸点溶剤を除去し、次に
被覆された基材を真空下で３乃至約18時間、約120℃で
加熱して反応を行った。式（１）の化合物を固形支持体
と反応させる第２工程はトルエンなどの高沸点溶剤の中
で両者を加熱して行う。
（式中R1は［（CH2）nNH］ｍを示し、R2は［（CH2）nNH
R3］ｍを示し、R3は［（CH2）nG］ｍを示し、ＧはＳ、S
e、Teから成る部類から選ばれ、ｎとｍは各々約２から1
0までの範囲の数を示す。） 金属イオン回収及び濃縮方法 本発明の金属イオン回収及び濃縮方法は前述のように
本発明の式（１）の化合物を使って他の金属イオンとの
混合物から所望の金属イオンを選択的に回収することに
関する。給水、廃水、沈殿物、産業溶液に含まれる金属
イオン、特に貴金属イオンを他の金属イオンから回収及
び／または分離する効果的な方法、及び廃棄溶液、例え
ば写真やＸ線フィルムの乳化物から銀を回収する効果的
な方法などは近代工業技術において極めて必要とされて
いる。これらのイオンは高濃度の他のイオンを含む溶液
の中に主として低濃度で含まれている。従って、これら
の金属イオンを選択的に回収濃縮する方法は極めて必要
なことである。本発明は式（１）で表わされる化合物の
中から選ばれたものを使って効果的能率的に分離する方
法を完成した。
式（１）のシリカゲル物質を第１図に示されるカラム
の中に入れる。所望のイオンとさらに高濃度の他のイオ
ンとの混合物の水溶液をカラムの中に通す。流速はカラ
ムの上部に圧力を加え、あるいはカラムの底部に置かれ
た収容器を真空にして制御する。溶液がカラムを通過し
た後、所望の貴金属イオン、またはこれらがない場合は
他の貴金属イオンと強力に錯体を形成するチオ硫酸ナト
リウム、アンモニア、またはシアン化ナトリウムの水溶
液などの回収溶液をカラムに通す。この回収溶液にはさ
らに濃縮された所望の金属イオンだけが含まれている。
以下に述べる実施例では、実施例１及び２のシリカゲ
ル結合硫黄及び窒素含有物質を使って金属イオンを分離
する方法について説明する。これらの実施例は本発明の
範囲内で製造された物質を使って貴金属、プラチナ族金
属、場合によっては遷移金属のイオンを分離する多くの
方法について具体的に説明するだけであり、それを包含
するものではない。
実施例３ 実施例１で得たシリカ結合硫黄及び窒素含有炭化水素
4gを第１図に示されるようなカラムに入れる。１モル
（1M）のHClに約10ppmの銅イオンを溶解した500mlの溶
液を600トル（torr）の真空ポンプを使って流速を増し
てカラムの中を通す。次に２モルのNH3と１モルのHClの
水溶液25mlをカラムの中に通す。原子吸光分光学（AA）
により回収液の分析をした結果、前記500mlの溶液中に
元々含まれていた銅（II）イオンの95％以上が25mlの回
収液に含まれていることが判明した。
実施例４ 実施例２のシリカ結合硫黄及び窒素含有炭化水素10g
を使って、実施例３と同じ実験をした。0.01モルのシア
ン化カリウム（KCN）に10ppmの金（Ｉ）（Au）を溶解し
た100mlの溶液をカラムの中に通した。次に、５モルの
シアン化カリウムの水溶液をカラムの中に通した。原子
吸光分光学により回収液を分析した結果、前記100mlの
金（Ｉ）の溶液に元々含まれていた金（Ｉ）のイオンの
約90％が10mlの回収溶液に含まれていることが判明し
た。
以上述べたことから明らかなように、本発明のシリカ
ゲルなどの固形基材に結合した式（１）の硫黄及び窒素
含有炭化水素配位子が他の陽イオンとの混合物から強い
酸または強い錯体形成剤の存在下で貴金属陽イオンを分
離濃縮するのに有用な物質を提供する。次に、これらの
物質の分野で周知の標準的な方法により濃縮した回収溶
液から貴金属を回収する。貴金属イオンがない場合に
は、他の遷移金属イオンを回収してもよい。
以上本発明の式（１）の特定のシリカゲル結合硫黄及
び窒素含有炭化水素配位子及びその使用方法について説
明したが、この配位子の類似物も前記の特許請求の範囲
に定義されるように本発明の化合物及び方法の範囲に含
まれる。
【図面の簡単な説明】
第１図はシリカ結合硫黄及び窒素含有炭化水素配位子物
質を入れ、その中に金属イオンの溶液を流して所望のイ
オンまたはイオンの部類と選択的に錯体を形成するのに
適したカラムの略示断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 ロナルド エル．ブリューニング アメリカ合衆国 ユタ州 84604，プロ ボ，エヌ．820 イイ．1260 (56)参考文献 欧州公開276138（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 45/00 C09K 3/00 108

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】式 （式中Ａ及びＢはＮ（R3）,N（R3）CH2,O,OCH2,S,SCH2
    から成る部類から選ばれるが、もしＡがO,OCH2,S,SCH2
    から成る部類から選ばれるならＢはＮ（R3）及びＮ
    （R3）CH2から成る部類から選ばれなければならず;Dは
    H,NH（R3）,SH,OH,低級アルキル、及びＮ（R3）［CH2CH
    （R1）CH2O］ｂ（CH2）aSi（Ｏ−マトリックス）３から
    成る部類から選ばれ;A,B,及びＤの部類の組合わせ中に
    は少なくとも１個の窒素原子と少なくとも１個の硫黄原
    子とが存在しなければならず;Y及びＺはCl,O−マトリッ
    クス、OCH3,OC2H5,メチル、及びエチルから成る部類か
    ら選ばれ;R1はH,SH,OH,低級アルキル、アリールから成
    る部類から選ばれ;R2はＨ及び低級アルキルから成る部
    類から選ばれ;R3はＨ及び［（CH2）fE］gR4から成る部
    類から選ばれ、式中ＥはS,Se,Teからなる部類から選ば
    れ;R4は水素、低級アルキル及びアリールから成る部類
    から選ばれ;aは２から10までの数であり;bは０または１
    であり;cは１から2000までの数であり;dは０から2000ま
    での数であり;fは２から10までの数であり;gは１から10
    までの数であり；マトリックスは砂、シリカゲル、ガラ
    ス、ガラス繊維、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ま
    たは酸化ニッケルから成る部類から選ばれる）で表わさ
    れることを特徴とする溶液から所望イオンを除去するた
    めの組成物。
  2. 【請求項２】R1がフェニル、ナフチル、ピリジルから成
    る部類から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の組成物。
  3. 【請求項３】ａが３、ｂが１、ｃが１、ｄが０、R1が水
    酸基、R2が水素であり、Ａが窒素を含有しており、ｄが
    ０のときＢはなし、ＤはNR3［CH2CH（R1）CH2O］ｂ（CH
    2）aSi（Ｏ−マトリックス）３であり、R3は少なくとも
    １個の硫黄原子を含有することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の組成物。
  4. 【請求項４】ａが３、ｂが１、ｃが４、ｄが１、R1が水
    酸基、R2が水素であり、Ａが窒素を含有しており、Ｂが
    窒素を含有しており、ＤがNR3［CH2CH（R1）CH2O］
    ｂ（CH2）aSi（Ｏ−マトリックス）３であり、R3は少な
    くとも１個の硫黄原子を含有することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の組成物。
JP1217649A 1988-08-26 1989-08-25 溶液から所望イオンを除去するための組成物 Expired - Fee Related JP2915010B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/236,763 US5071819A (en) 1988-08-26 1988-08-26 Sulfur and nitrogen-containing hydrocarbons and process of using same in recovering and concentrating desired ions from solutions thereof
US236,763 1994-04-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02169041A JPH02169041A (ja) 1990-06-29
JP2915010B2 true JP2915010B2 (ja) 1999-07-05

Family

ID=22890852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1217649A Expired - Fee Related JP2915010B2 (ja) 1988-08-26 1989-08-25 溶液から所望イオンを除去するための組成物

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5071819A (ja)
EP (1) EP0361060B1 (ja)
JP (1) JP2915010B2 (ja)
AU (1) AU619882B2 (ja)
CA (1) CA1334401C (ja)
DE (1) DE68900679D1 (ja)
ZA (1) ZA896252B (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2558007B2 (ja) * 1990-10-31 1996-11-27 株式会社資生堂 液体クロマトグラフィー用充填剤およびその製造方法
US5173470A (en) * 1991-08-09 1992-12-22 Brigham Young University Compositions and processes for removing, separating and concentrating desired ions from solutions using sulfur and aralkyl nitrogen containing ligands bonded to inorganic supports
US5182251A (en) * 1991-10-10 1993-01-26 Brigham Young University Aminoalkylphosphonic acid containing ligands attached to solid supports for removal of metal ions
US5190661A (en) * 1992-06-08 1993-03-02 Brigham Young University Process of removing ions from solutions using a complex with sulfur-containing hydrocarbons
CA2081292C (en) * 1992-12-16 1998-09-29 Varujan Baltazar Process for the electrochemical recovery of bismuth from an ion exchange eluent
US5547760A (en) 1994-04-26 1996-08-20 Ibc Advanced Technologies, Inc. Compositions and processes for separating and concentrating certain ions from mixed ion solutions using ion-binding ligands bonded to membranes
WO1996029146A1 (en) 1995-03-22 1996-09-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Solid phase extraction membrane
FI107533B (fi) * 1996-04-03 2001-08-31 Fortum Oil & Gas Oy Kemiallisten reaktioiden suorittamiseen tarkoitetut funktionaaliset pinnat ja menetelmä niiden valmistamiseksi
WO1997049492A1 (en) * 1996-06-24 1997-12-31 Ibc Advanced Technologies, Inc. Poly n-cyclic aromatic ligands bonded to solid supports for removing and concentrating ions from solutions
US5868916A (en) * 1997-02-12 1999-02-09 Sachem, Inc. Process for recovering organic hydroxides from waste solutions
US6217743B1 (en) 1997-02-12 2001-04-17 Sachem, Inc. Process for recovering organic hydroxides from waste solutions
FR2770153B1 (fr) * 1997-10-29 1999-11-19 Commissariat Energie Atomique Gels hybrides inorganiques-organiques pour l'extraction d'especes chimiques telles que les lanthanides et les actinides, et leur preparation
US6139749A (en) * 1997-11-20 2000-10-31 3M Innovative Properties Company Method for radioactive species analysis using a self-scintillating sheet material
US6232265B1 (en) 1999-06-11 2001-05-15 Ibc Advanced Technologies, Inc. Particulate solid supports functionalized with polyhydroxypyridinone ligands
EP1216096A1 (en) * 1999-08-25 2002-06-26 Mykrolis Corporation Filtration and purification system for ph neutral solutions
SG93879A1 (en) 1999-08-25 2003-01-21 Mykrolis Corp Filtration and purification system for aqueous acids
US6506706B1 (en) 1999-09-27 2003-01-14 Ibc Advanced Technologies, Inc. Polyamide-containing ligating agents bonded to inorganic and organic polymeric supports and methods of using the same for removing and concentrating desired metal ions from solutions
US6686479B2 (en) 2000-03-10 2004-02-03 Ibc Advanced Technologies, Inc. Compositions and methods for selectively binding amines or amino acid enantiomers over their counter-enantiomers
US7205401B2 (en) * 2000-03-10 2007-04-17 Ibc Advanced Technologies, Inc. Compositions and methods for separating amines and amino acids from their counter-enantiomers
US6551515B1 (en) 2001-04-19 2003-04-22 Ibc Advanced Technologies, Inc. Particulate soild supports functionalized with EGTA ligands
US6479159B1 (en) 2001-04-19 2002-11-12 Ibc Advanced Technologies, Inc. Polymeric membranes functionalized with EGTA ligands
US6524482B2 (en) 2001-04-19 2003-02-25 Ibc Advanced Technologies, Inc. Use of ion binding ligands attached to solid supports and membranes for ion removal from a biological system
US6774082B2 (en) * 2001-05-11 2004-08-10 Ibc Advanced Technologies, Inc. Compositions for separating heterocyclic aromatic amine bases, nucleosides, nucleotides, and nucleotide sequences
US20030077656A1 (en) * 2001-09-07 2003-04-24 Bordunov Andrei V. Derivatized macrocycle compound for covalent bonding to a substrate and method of forming and use
WO2011005742A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 Mar Systems, Llc Media for removal of contaminants from fluid streams and method of making and using same
WO2012122022A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 3M Innovative Properties Company Filtration media

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984349A (en) * 1971-07-26 1976-10-05 Societe Rhone-Progil Modified porous bodies
US4029583A (en) * 1975-02-28 1977-06-14 Purdue Research Foundation Chromatographic supports and methods and apparatus for preparing the same
US4199330A (en) * 1978-02-13 1980-04-22 The Dow Chemical Company Bonded organo-pellicular packings for chromatographic columns
ZA801718B (en) * 1979-03-27 1981-10-28 British Petroleum Co Functionalised inorganic oxide products and their use in the removal of heavy metals,transistion metals and actinidemetals from solution
US4448694A (en) * 1981-09-04 1984-05-15 Dow Corning Corporation Metal extraction from solution and immobilized chelating agents used therefor
DE3211309A1 (de) * 1982-03-26 1983-09-29 Metin Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Colpan Chromatographisches verfahren zur isolierung von makromolekuelen
US4560704A (en) * 1982-11-12 1985-12-24 Purdue Research Foundation Polyamine based bonded phase chromatography
SE470261B (sv) * 1984-05-17 1993-12-20 Jerker Porath Adsorbent för separation och immobilisering av proteiner, sätt att framställa ett adsorbent, samt dess användning för biopolymer fraktionering
US4650784A (en) * 1986-02-20 1987-03-17 J. T. Baker Chemical Company Bonded phase of silica for solid phase extraction
US4767670A (en) * 1987-01-21 1988-08-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chromatographic supports for separation of oligonucleotides
US4952321A (en) * 1988-10-07 1990-08-28 Brigham Young University Process of removing and concentrating desired ions from solutions

Also Published As

Publication number Publication date
ZA896252B (en) 1990-05-30
CA1334401C (en) 1995-02-14
EP0361060B1 (en) 1992-01-08
JPH02169041A (ja) 1990-06-29
AU4012489A (en) 1990-03-08
AU619882B2 (en) 1992-02-06
DE68900679D1 (de) 1992-02-20
US6117330A (en) 2000-09-12
US5071819A (en) 1991-12-10
EP0361060A1 (en) 1990-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2915010B2 (ja) 溶液から所望イオンを除去するための組成物
JP2795685B2 (ja) イオウ含有炭化水素化合物及び所望イオンの当該化合物溶液からの回収，濃縮化時に当該化合物を使用する方法
US5039419A (en) Sulfur-containing hydrocarbon compounds and process of using same in recovering and concentrating desired ions from solutions thereof
JP2984683B2 (ja) 所望イオンを所望イオン溶液から除去し濃縮化する方法
US5084430A (en) Sulfur and nitrogen containing hydrocarbons and process of using same in separating desired ions from solutions thereof
JP2977264B2 (ja) 無機保持体に結合したピリジン含有アルコキシシランおよび溶液から所望のイオンを分離および濃縮するためにそれを利用する方法
US5190661A (en) Process of removing ions from solutions using a complex with sulfur-containing hydrocarbons
JP3481617B2 (ja) 溶液から所望のイオンを除去し分離し濃縮するための組成物及び方法
US5817239A (en) Method of removing heavy metal ions from a liquid with chemically active ceramic compositions with an hydroxyquinoline moiety
JP2736256B2 (ja) ケイ砂及びシリカゲルに結合した大環状配位子及び低濃度で含有されるイオンを他のイオンとの混合物から選択的に量的に除去し濃縮するために該配位子を使用する方法
US5624881A (en) Chemically active ceramic compositions with a pyrogallol moiety
CN115624957A (zh) 一种改性功能化硅胶材料及其制备方法和应用
JPS6137976B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees