JP6817025B2 - 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 - Google Patents
金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6817025B2 JP6817025B2 JP2016208708A JP2016208708A JP6817025B2 JP 6817025 B2 JP6817025 B2 JP 6817025B2 JP 2016208708 A JP2016208708 A JP 2016208708A JP 2016208708 A JP2016208708 A JP 2016208708A JP 6817025 B2 JP6817025 B2 JP 6817025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- particles
- liquid
- metal trapping
- trapping
- 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.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 138
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 138
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 238000011002 quantification Methods 0.000 title claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001926 trapping method Methods 0.000 title description 12
- 239000007771 core particle Substances 0.000 claims description 61
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 56
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 41
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 15
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 5
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims 3
- RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N lead(2+) Chemical compound [Pb+2] RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 72
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 46
- -1 spacer compound Chemical class 0.000 description 13
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 6
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Substances CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940006190 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- JLVSRWOIZZXQAD-UHFFFAOYSA-N 2,3-disulfanylpropane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(S)CS JLVSRWOIZZXQAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCKYPQBAHLOOJQ-UWVGGRQHSA-N 2-[[(1s,2s)-2-[bis(carboxymethyl)amino]cyclohexyl]-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)[C@H]1CCCC[C@@H]1N(CC(O)=O)CC(O)=O FCKYPQBAHLOOJQ-UWVGGRQHSA-N 0.000 description 1
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTGJWQPHMWSCST-UHFFFAOYSA-N Tiopronin Chemical compound CC(S)C(=O)NCC(O)=O YTGJWQPHMWSCST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010058907 Tiopronin Proteins 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000002655 chelation therapy Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- WQABCVAJNWAXTE-UHFFFAOYSA-N dimercaprol Chemical compound OCC(S)CS WQABCVAJNWAXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001051 dimercaprol Drugs 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- PSHKMPUSSFXUIA-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylpyridin-2-amine Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=N1 PSHKMPUSSFXUIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACTRVOBWPAIOHC-UHFFFAOYSA-N succimer Chemical compound OC(=O)C(S)C(S)C(O)=O ACTRVOBWPAIOHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229960004402 tiopronin Drugs 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002562 urinalysis Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は上記事情に鑑み、有機溶媒を使用せず簡便な手法で液体中の金属イオンを捕捉できる新規な金属捕捉用粒子を提供することを課題とする。さらに、この金属捕捉用粒子を用いる新規な金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法を提供することを課題とする。
<1>磁性材料を含むコア粒子と、前記コア粒子の表面に配置されたキレート剤と、を含む、金属捕捉用粒子。
<2>前記キレート剤が、化学結合により前記コア粒子の表面に配置されている、<1>に記載の金属捕捉用粒子。
<3>前記磁性材料がネオジム鉄ボロン磁石、マグネタイト及び鉄からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<1>又は<2>に記載の金属捕捉用粒子。
<4>液体中に含まれる金属イオンを捕捉するための、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子。
<5>前記金属イオンは水銀及び鉛からなる群より選択される少なくとも1種である、<4>に記載の金属捕捉用粒子。
<6>前記液体は生体に由来する液体である、<4>又は<5>に記載の金属捕捉用粒子。
<7><1>〜<6>のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、を有する、金属捕捉方法。
<8><1>〜<6>のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、を有する、金属回収方法。
<9><1>〜<6>のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、前記溶出液中に溶出した前記金属イオンを定量する工程と、を有する、金属定量方法。
本実施形態の金属捕捉用粒子は、磁性材料を含むコア粒子と、前記コア粒子の表面に配置されたキレート剤と、を含む。当該構成を有する金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合すると、コア粒子の表面に配置されたキレート剤が金属イオンと錯体を形成する。その結果、金属イオンが金属捕捉用粒子によって捕捉される。
さらに、コア粒子が磁性材料を含むため、金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を液体から効率よく分離することができる。また、金属捕捉用粒子の粒子径が小さい等の理由で濾過等の手法がとれない場合であっても液体から分離することができる。
コア粒子の表面にキレート剤が間接的に結合している場合としては、コア粒子の表面に存在する官能基と反応して化学結合を形成しうる官能基と、キレート剤が有する官能基と反応して化学結合を形成しうる官能基と、を有する化合物(以下、スペーサ化合物ともいう)に由来する構造を介してコア粒子の表面にキレート剤が結合している場合が挙げられる。
コア粒子は、磁性材料を含み、その表面にキレート剤を配置可能であれば特に制限されない。
磁性材料としては、鉄、コバルト、クロム等の金属、ネオジム鉄ボロン磁石、フェライト等が挙げられる。コア粒子に含まれる磁性材料は、1種のみでも2種以上であってもよい。
コア粒子は、磁性材料のみを含んでいても、磁性材料以外の材料を含んでいてもよい。磁性材料以外の材料を含む場合は、磁性材料の含有率がコア粒子全体の50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
キレート剤の種類は、コア粒子の表面に配置された状態で金属イオンと錯体を形成可能なものであれば特に制限されず、捕捉対象となる金属イオンの種類、コア粒子の材質、コア粒子表面の官能基の種類等を考慮して選択できる。コア粒子の表面に配置されるキレート剤は1種のみでも2種以上であってもよい。
配位子としてカルボキシ基を有する化合物としては、ジエチレントリアミン5酢酸、イミノ二酢酸、エチレンジアミン四酢酸、trans−1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸等が挙げられる、
配位子としてチオール基を有するキレート剤としては、チオプロニン、ジメルカプロール、ジメルカプトコハク酸、2,3−ジメルカプト‐1−プロパンスルホン酸等が挙げられる。
スペーサ化合物は、コア粒子の表面に存在する官能基と反応して化学結合を形成しうる官能基と、キレート剤が有する官能基と反応して化学結合を形成しうる官能基と、を有する化合物であれば特に制限されない。例えば、カップリング剤、架橋剤等として一般的に用いられる化合物であってもよい。
本実施形態の金属捕捉方法は、上述した実施形態の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を分離する工程と、を有し、前記分離は磁力を用いて行う。
本実施形態の金属捕捉方法では、使用される金属捕捉用粒子のコア粒子が磁性材料を含むため、磁力を用いることで金属捕捉用粒子を効率よく液体から分離することができる。
金属を捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する方法は特に制限されない。例えば、磁石等を用いて液体中に磁場を形成し、金属捕捉用粒子を所定の場所に集めることで行うことができる。必要に応じ、上澄みの除去、濾過等の作業を伴ってもよい。
本実施形態の金属回収方法は、上述した実施形態の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、を有する。
本実施形態の金属定量方法は、上述した実施形態の金属捕捉用粒子を金属イオンを含む液体と混合する工程と、前記液体から前記金属イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、前記溶出液中に溶出した前記金属イオンを定量する工程と、を有する。
金属イオン捕捉率は、金属捕捉用粒子を所定の量で混合する前の液体中の金属イオンの濃度Aと、液体と混合して金属イオンを捕捉させた金属捕捉用粒子を分離した後の液体中の金属イオンの濃度Bとから、下記式により算出できる。
(濃度A−濃度B)/濃度A×100=金属イオン捕捉率(%)
コア粒子となる磁性材料の粒子(ネオジム鉄ボロン磁石、体積平均粒子径:2.8μm)の表面に、カルボキシ基を配位子として有するキレート剤(フタレインコンプレクソン)が配置された金属捕捉用粒子を、以下のようにして作製した。
(1)鉛を含む0.2Mリン酸バッファー3.0mL(pH8.0)を検体として準備した。鉛を含む検体は、リン酸バッファーに鉛標準液を添加することで調製した。
(検体中の濃度−上澄み中の濃度)/(検体中の濃度)×100=捕捉率(%)
(溶出液中の濃度)/(検体中の濃度−上澄み中の濃度)×100=溶出率(%)
これらの結果から、本発明の金属捕捉用粒子は液体中の金属イオンを高効率で捕捉及び回収できることが分かった。
Claims (7)
- 液体中に含まれる鉛イオンを捕捉するための金属捕捉用粒子であって、
磁性材料を含み、粒子表面に第1の官能基を有するコア粒子と、
第2の官能基を有し、鉛イオンと錯体を形成するフタレインコンプレクソンと、を有し、
前記コア粒子と前記フタレインコンプレクソンは前記第1の官能基と前記第2の官能基が化学結合することで結合している、金属捕捉用粒子。 - 前記第1の官能基はカルボキシ基であり、
前記第2の官能基は水酸基である、請求項1に記載の金属捕捉用粒子。 - 前記磁性材料がネオジム鉄ボロン磁石、マグネタイト及び鉄からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は請求項2に記載の金属捕捉用粒子。
- 前記液体は尿である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を前記液体と混合する工程と、前記液体から前記鉛イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、を有する、金属捕捉方法。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を前記液体と混合する工程と、前記液体から前記鉛イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、を有する、金属回収方法。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の金属捕捉用粒子を前記液体と混合する工程と、前記液体から前記鉛イオンを捕捉した金属捕捉用粒子を磁力を用いて分離する工程と、前記分離した金属捕捉用粒子を溶出液と混合する工程と、前記溶出液中に溶出した前記鉛イオンを定量する工程と、を有する、金属定量方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016208708A JP6817025B2 (ja) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016208708A JP6817025B2 (ja) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018070913A JP2018070913A (ja) | 2018-05-10 |
JP6817025B2 true JP6817025B2 (ja) | 2021-01-20 |
Family
ID=62114688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016208708A Active JP6817025B2 (ja) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6817025B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003275758A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-09-30 | Jsr Corp | 金属回収用キレート磁性体粒子および該キレート磁性体粒子を使用した水の処理方法 |
AU2003286553A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-04 | Promega Corporation | Methods for separating molecules |
JP2004337748A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | 金属回収・分離剤、それを用いた金属の回収・分離方法 |
-
2016
- 2016-10-25 JP JP2016208708A patent/JP6817025B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018070913A (ja) | 2018-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zawisza et al. | Determination of rare earth elements by spectroscopic techniques: a review | |
Bacon et al. | Is there a future for sequential chemical extraction? | |
JP2009294024A (ja) | 重金属抽出方法、及びこれを用いた重金属定量方法 | |
Mihajlovic et al. | Concentrations and geochemical fractions of rare earth elements in two different marsh soil profiles at the North Sea, Germany | |
EP2797081A1 (en) | Method for removing cesium ions in aqueous solution employing magnetic particles | |
Barua et al. | On-site analysis of gold, palladium, or platinum in acidic aqueous matrix using liquid electrode plasma-optical emission spectrometry combined with ion-selective preconcentration | |
WO2005024384A2 (en) | Devices and methods for separating phospholipids from biological samples | |
Tunsu et al. | Sustainable processes development for recycling of fluorescent phosphorous powders–rare earths and mercury separation: A literature report | |
Boudias et al. | 226Ra and 137Cs determination by inductively coupled plasma mass spectrometry: state of the art and perspectives including sample pretreatment and separation steps | |
US20110263924A1 (en) | Functionalized magnetic nanoparticle analyte sensor | |
EP2750137A1 (en) | Method for removing cesium ions from water and device for removing cesium ions from water | |
Blanchet-Chouinard et al. | Determination of polonium-210 in environmental samples using diglycolamide-based cloud point extraction coupled to alpha spectrometry analysis | |
JP2006253420A (ja) | 半導体研磨スラリー中の金属の定量方法 | |
JP6489379B2 (ja) | 重金属元素の定量方法および分離方法 | |
Zolfonoun et al. | Sorption and preconcentration of uranium and thorium from aqueous solutions using multi-walled carbon nanotubes decorated with magnetic nanoparticles | |
JP6817025B2 (ja) | 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 | |
Stefanova et al. | Unmodified manganese ferrite nanoparticles as a new sorbent for solid-phase extraction of trace metal–APDC complexes followed by inductively coupled plasma mass spectrometry analysis | |
Stanišić et al. | The comparison of sample extraction procedures for the determination of cations in soil by IC and ICP-AES | |
JP6817024B2 (ja) | 金属捕捉用粒子、金属捕捉方法、金属回収方法及び金属定量方法 | |
JP5541983B2 (ja) | 36Cl含有塩化物イオンの分離方法及びこれを利用した加速器質量分析用試料の作製方法 | |
CN107321298B (zh) | 改性磁石的制备方法及其在重金属污染修复中的应用 | |
JP2001070954A (ja) | 重金属処理方法及び重金属処理剤 | |
US8187890B2 (en) | Rapid sensing of toxic metals with hybrid inorganic materials | |
Lucey et al. | A novel approach to the sequential extraction of plutonium from oxic and anoxic sediment using sodium citrate to inhibit post-extraction resorption | |
Varve et al. | Selective extraction of 90 Sr in urine using 4′ 4 ″(5 ″) di-tert-butyl dicyclohexano-18-crown-6 ether immobilized on polyacrylamide-coated magnetic nanoparticles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200318 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
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: 20201215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6817025 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |