JP4852743B2 - 吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)キトサン誘導体を原料とし、分子インプリント法により形成された鋳型物質の認識部位を有する樹脂を含む吸着剤。
(2)鋳型物質が金属イオンである前記(1)に記載の吸着剤。
(3)鋳型物質が貴金属イオンである前記(1)に記載の吸着剤。
(4)鋳型物質がアミノ酸である前記(1)に記載の吸着剤。
(5)鋳型物質がタンパク質である前記(1)に記載の吸着剤。
(6)キトサン誘導体が、キトサンのアミノ基に、鋳型物質と複合体を形成しうる官能基を導入してなるものである前記(1)〜(5)のいずれかに記載の吸着剤。
(7)キトサン誘導体と鋳型物質とを接触させて複合体を形成させた後、架橋剤を加えて架橋させ、次いで、鋳型物質を除去することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の吸着剤の製造方法。
(8)前記(7)に記載の製造方法により得られた吸着剤。
PMCの構造を以下に示した。
PMCとPd(II)を用いた分子鋳型法の概念図を図2に示した。キトサン10gを2wt%の酢酸水溶液500mlに溶解した。その溶液に60g(キトサンの10倍モル量)の2−ピリジンアルデヒド溶液をゆっくりと滴下し、シッフ塩基を形成させ、一晩放置した。その後、ゲル化したキトサンシッフ塩基をアセトン中に浸し、十分に洗浄した。ゲルを蒸留水に浸し、テトラヒドロホウ酸ナトリウムを用いてシッフ塩基を還元し、架橋されていないピリジルメチルキトサン(PMC)を得た。このPMCを0.1mol dm−3の塩酸200mlに溶解し、50mmol dm−3の塩化パラジウム(II)を100ml加えて、PMC‐Pd(II)の錯体ゾルを形成した。このゾルを架橋するためにDMSOとエピクロロヒドリンを十分含浸させ、0.2mol dm−3の水酸化ナトリウム200mlを加え、45℃で24時間撹拌し、架橋を行った。次に、架橋されたPMCを1mol dm−3チオ尿素と0.1mol dm−3塩酸の混合溶液に浸漬し、Pd(II)が完全に除去されるまで何度も浸漬と水洗を繰り返した。最後に、1mol dm−3の水酸化ナトリウムに浸漬してから中性になるまで水洗し、減圧乾燥したものを試料とした。
(1)PMC及びPIPMCによる金属イオン吸着選択性
実験はすべてバッチ法により行った。金属水溶液として、各金属を1ppm含む1M(=mol/dm3)硝酸アンモニウム溶液を用いた。水溶液のpHは25%アンモニア水と5N硝酸を用いて調整した。各金属溶液15mlに0.01gの樹脂(PMC又はPIPMC)を加え、30℃恒温槽中で24時間振盪した。平衡前後の金属イオンの定量は、原子吸光光度計(PERKIN ELMER AAnalyst 100)を用いて測定した。本実験で用いた金属は、銅(II)、パラジウム(II)、金(III)、ニッケル(II)、コバルト(II)、亜鉛(II)、カドミウム(II)である。
q=(Co−Ce)×15/w
%=((Co−Ce)/Co)×100
q:吸着量[mmol g−1]、%:吸着率、
Co:金属初濃度[mmol dm−3]、Ce:金属平衡濃度[mmol dm−3]、
w:樹脂量[g]
PMC及びPIPMCによる各金属イオンの吸着率に及ぼすpHの影響を、それぞれ図3及び図4に示した。
1ppmのパラジウム溶液(HCl 0.1mol dm−3)15mlにPMC及びPIPMCを0.01g加え、30℃の恒温槽内で5分〜24時間振盪後、ろ紙でろ過した。ろ液内のパラジウムの濃度を原子吸光光度計で測定した。結果を図5に示した。
0.05gのPMC及びPIPMCを0.01〜25mM PdCl2(0.1N HCl)15mlに加えて24時間振盪した。24時間後、ろ液を希釈してパラジウムの濃度を原子吸光光度計で測定した。結果及び吸着等温線を図6に示した。
Claims (8)
- キトサン誘導体を原料とし、鋳型物質として平面四配位構造をとる金属イオンを用いる分子インプリント法により形成された平面四配位構造をとる金属イオン又はその錯体の認識部位を有する樹脂を含む吸着剤。
- 鋳型物質として用いる平面四配位構造をとる金属イオンがパラジウム(II)イオン、金(III)イオン、ニッケル(II)イオン及び銅(II)イオンから選ばれる請求項1記載の吸着剤。
- 鋳型物質として用いる平面四配位構造をとる金属イオンがパラジウム(II)イオンである請求項1記載の吸着剤。
- キトサン誘導体が、キトサンのアミノ基に、平面四配位構造をとる金属イオンと複合体を形成しうる官能基を導入してなるものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸着剤。
- キトサン誘導体と鋳型物質とを接触させて複合体を形成させた後、架橋剤を加えて架橋させ、次いで、鋳型物質を除去することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸着剤の製造方法。
- 請求項5記載の製造方法により得られた吸着剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸着剤を用いる平面四配位構造をとる金属イオン又はその錯体の回収方法。
- 平面四配位構造をとる金属イオン又はその錯体がパラジウム(II)イオン、金(III)イオン、ニッケル(II)イオン及び銅(II)イオン並びにそれらの錯体から選ばれる請求項7記載の回収方法。
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