WO2001029104A1 - Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau - Google Patents

Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau Download PDF

Info

Publication number
WO2001029104A1
WO2001029104A1 PCT/JP2000/007321 JP0007321W WO0129104A1 WO 2001029104 A1 WO2001029104 A1 WO 2001029104A1 JP 0007321 W JP0007321 W JP 0007321W WO 0129104 A1 WO0129104 A1 WO 0129104A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heavy metal
metal ion
organic polymer
group
side chain
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/007321
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Makoto Komatsu
Kazuyoshi Takeda
Kunio Fujiwara
Takeshi Takai
Original Assignee
Ebara Corporation
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 Ebara Corporation filed Critical Ebara Corporation
Priority to US10/111,012 priority Critical patent/US6852802B1/en
Priority to EP00969940A priority patent/EP1251144A4/en
Publication of WO2001029104A1 publication Critical patent/WO2001029104A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J45/00Ion-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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16Organic material
    • B01J39/18Macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16Organic material
    • B01J39/18Macromolecular compounds
    • B01J39/20Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
    • C08F212/16Halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/44Preparation of metal salts or ammonium salts

Definitions

  • the present invention is designed to remove heavy metal ions, such as conoult, nickel, copper, mercury, cadmium, lead, iron, and zinc, contained in water and wastewater in various fields such as precision electronics, medical care, pharmaceuticals, and nuclear power.
  • An organic high ⁇ material that can be used as a remover for removal.
  • methods for removing heavy metal ions contained in service water and wastewater include: (1) a method of precipitating the target heavy metal ions as insoluble metal salts or hydroxides; and (2) a method of removing heavy metal ions. (3) A method of adsorbing and removing heavy metal ions with an adsorbent; (4) A method of separating and removing heavy metal ions by membrane separation; (5) A method of extracting and removing heavy metal ions by solvent extraction; ( 6) A method of electrochemically depositing heavy metal ions on an electrode;
  • the most widely used method (1) is to precipitate heavy metal ions as hydroxides, etc., but this method is difficult to post-process and recover generated sludge, and it is difficult to reuse treated water. If the pH is too high, there are problems such as the re-dissolving of the amphoteric substance, the formation of complex salts and the like, and the difficulty of this.
  • the adsorption method using a beaded chelate resin has been widely used as a method for solving the above problems.
  • a bead-shaped chelate resin usually has a rigid three-dimensional structure by a cross-linking agent such as divinylbenzene, and the diffusion rate of heavy metal ions or a regenerant into the resin is not sufficient. Therefore, the removal rate of heavy metal ions or the elution rate of heavy metal ions at the time of resin regeneration decreases. Furthermore, when the resin is regenerated, the chelating groups may be dislodged from the resin by the regenerant and diffused or chemically changed in the process, making it difficult to reuse the resin in practical use. there were. In addition, it was difficult to incinerate the resin when disposing of the resin without reusing it.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-187143 discloses a polymer base material in which a polymerizable monomer having an epoxy group such as glycidyl methacrylate is grafted onto a polymer base material. It has been proposed that a side chain of a graft polymer is introduced by polymerization, and an iminodiacetic acid group is fixed as a chelating group on the side chain of the graft polymer.
  • the heavy metal ion agent proposed here exhibits high adsorption performance for trace amounts of heavy metal ions in 7 solutions.
  • the present inventors have further improved the performance of a heavy metal ion remover of a type in which a polymer side chain is introduced onto an organic polymer main chain and the polymer has a functional group that forms a complex with a heavy metal ion on the polymer side chain.
  • a polymer derived from a styrenic compound having a halogenated alkyl group on the benzene ring is used as the polymer side chain, and a heavy metal ion and a dimer are formed on the polymer side chain.
  • the present invention has a polymer side chain derived from a styrene compound having a halogenated alkyl group on a benzene ring on the main chain of an organic polymer base material, and a heavy metal on the polymer side chain.
  • the present invention relates to an organic polymer material having a functional group capable of forming a complex with an ion.
  • the present invention also relates to a heavy metal ion remover composed of such an organic polymer material.
  • FIG. 1 shows the results of Example 5 performed to compare the copper ion removal performance of a heavy metal ion remover composed of the organic polymer material according to the present invention, a commercially available chelate resin, and a conventional heavy metal ion remover. It is a graph which shows an experimental result.
  • chelate group styrene-based compound having a halogenated alkyl group on the benzene ring
  • body octogenated alkyl-substituted styrene hereinafter.
  • the organic polymer material according to the present invention is obtained by introducing a polymer side chain containing a chelate group onto a polymer main chain of an organic polymer base material that is chemically stable and has sufficient mechanical strength. It is extremely stable chemically. Further, when the chelate group on the side chain of the polymer reacts with the heavy metal ion, a stable complex is formed, so that there is an advantage that the heavy metal ion and the reactant do not dissipate.
  • heavy metal ion removers composed of chelate resin beads introduce a chelate group into the high molecular backbone of the polymer resin to have a heavy metal ion adsorption function, and also reduce the physical strength degradation caused by the introduction of this chelate group.
  • the polymer main chains are cross-linked.
  • a chelate group such as an iminodiacetic acid group is generally introduced into a polystyrene main chain obtained by polymerizing a styrene monomer. Only When these chelating groups are introduced, several water molecules coordinate around the highly hydrophilic chelating groups, creating gaps between the polymer chains, causing swelling, etc. The strength is reduced.
  • a crosslinking agent such as divinylbenzene is added to crosslink the polystyrene main chains.
  • the physical strength of the resin increases, but on the other hand, the formation of a crosslinked structure causes a problem that the adsorption / desorption functions such as the adsorption speed of heavy metal ions and the diffusion speed of the regenerant decrease.
  • a polymer side chain is arranged on a polymer main chain of an organic polymer base material, and a chelate group is introduced on the polymer side chain to obtain a polymer.
  • the heavy metal ion remover composed of the organic polymer material according to the present invention does not have a crosslinked structure in the polymer main chain, both the heavy metal ion adsorption / desorption rate and the diffusion rate of the regenerant are large. Will be retained.
  • the main chain plays a role of maintaining physical strength and maintaining shape.
  • a graft polymerization method can be used as a means for introducing a side chain in the form of a polymer chain onto the polymer main chain.
  • the radiation graft polymerization method is a method in which a desired graft polymer side chain can be introduced into a substrate by irradiating an organic polymer substrate with radiation to generate a radical and reacting the radical with the radical.
  • the number and length of graft chains can be controlled relatively freely, and polymer side chains can be introduced into existing polymer materials of various shapes. Best to use.
  • the radiation graft polymerization method includes a pre-irradiation graft polymerization method in which a substrate for grafting is irradiated with radiation in advance and then brought into contact with a polymerizable monomer (graft monomer) to react. There is a simultaneous irradiation graft polymerization method of irradiating the polymer with radiation. Either method can be used in the present invention.
  • the liquid phase in which the polymerization is performed while the substrate is immersed in the monomer solution Graft polymerization method, gas-phase graft polymerization method in which a base material is brought into contact with the vapor of a monomer to carry out polymerization, and impregnation gas in which the base material is immersed in a monomer solution and then removed from the monomer solution and reacted in the gas phase
  • Any method, such as a phase graft polymerization method can be used in the present invention.
  • Woven fabrics which are fibers or aggregates of fibers, Z nonwoven fabric is the most suitable material to use as the organic polymer base material for producing the organic polymer material of the present invention. Because it is easy to use, it is suitable for use in an impregnated gas phase graft polymerization method.
  • the chelate group which is a functional group that forms a complex with a heavy metal ion in the organic polymer material according to the present invention, may be any chelate group that is known in the art to form a complex with a heavy metal ion. Typical examples thereof include a functional group derived from iminodiacetic acid and its sodium salt, various amino acids such as phenylalanine, lysine, leucine, valine and proline, and a sodium salt thereof. And a functional group derived from iminodiethanol.
  • the polymer side chain introduced onto the polymer main chain of the organic high-molecular weight base material is derived from an alkyl halide-substituted styrene.
  • Strong polymer side chains are introduced by graft polymerization of alkyl halide-substituted styrene onto the main chain of the organic polymer substrate.
  • the halogenated alkyl-substituted styrene preferably used in the present invention include the following formula:
  • the heavy metal ion scavenger composed of an organic polymer material having a darafft polymer side chain derived from the halogenated alkyl-substituted styrene according to the present invention is a conventional nonwoven material having a darisidyl methacrylate graft side chain.
  • the introduction of the same chelating group significantly improved heavy metal ion removal performance.
  • the stability constant of the formed complex is different due to the difference in the steric structure between the glycidyl methacrylate graft side chain and the alkyl halide-substituted styrene graft side chain.
  • a polyolefin-based organic polymer substrate is preferably used as the organic polymer substrate for producing the organic polymer material of the present invention.
  • Polyolefin organic polymer substrates are not degradable to radiation and are suitable for use in introducing graft side chains by radiation graft polymerization.
  • Specific examples of polyolefin-based polymer materials that can be suitably used as the organic polymer base material for producing the organic polymer material of the present invention include polyolefins represented by polyethylene and polypropylene, PTFE, and vinyl chloride.
  • Halogenated polyolefins such as ethylene-tetrafluoroethylene ethylene copolymer and ethylene-vinyl alcohol Olefin copolymers (EVA) and the like, but not limited thereto.
  • a polymer material fiber or a woven or nonwoven fabric which is an aggregate thereof can be suitably used as the shape of the organic polymer base material.
  • Fiber-like polymers have a large surface area, can increase the removal rate of heavy metal ions, and are lightweight and easy to mold.
  • Specific examples of these shapes include long-fiber pent and its processed products, short fiber pent and its processed products, and cut short bodies thereof.
  • continuous filament fiber may be mentioned as the long fiber pu
  • staple fiber may be mentioned as the short fiber.
  • processed products of long fibers and short fibers include various woven fabrics and woven fabrics manufactured from these.
  • nonwoven fabric substrates have a filtration function by themselves, and by introducing a chelating group into a substrate having such a function, it can be used not only as a heavy metal ion remover, Since fine particles and the like can be removed at the same time, a composite functional material can be formed.
  • the woven fabric Z nonwoven fabric material can be suitably used as a substrate for radiation graft polymerization, and is lightweight and easily processed into a filter. It is suitable for use in the evening form.
  • heavy metal ion removers manufactured from woven fabric Z nonwoven fabrics also handle materials for disposal in comparison with the conventional incinerators with crosslinked structures that are not easy to incinerate. Simple and easily incinerated.
  • the organic polymer material according to the present invention first, a polymer side chain is introduced by graft-polymerizing an alkyl halide-substituted styrene onto the high main chain of the organic polymer substrate.
  • the organic polymer material according to the present invention can be produced by substituting the halogen group in the polymer side chain with a compound having a chelate group.
  • the present invention can also be carried out by replacing a halogen group in a polymer side chain with a compound having a functional group capable of being converted into a chelate group, and then converting the functional group into a chelate group. Can be produced.
  • Examples of the compound having a functional group that can be converted to a chelate group include dialkyl iminodiacetate and alkyl esters of various amino acids.
  • a specific method for example, first, a polymer main chain of an organic polymer base material Then, chloromethylstyrene is graft-polymerized, and the sulfide group is reacted with the chloro group on the formed polymer side chain to form a sulfonium salt, and then sodium iminodiacetate is reacted, whereby iminodiazine is formed on the polymer side chain.
  • An organic polymer material according to the present invention into which a sodium acetate group has been introduced can be obtained.
  • chloromethylstyrene is graft-polymerized on the polymer main chain of the organic polymer base material, and the lip group on the side chain of the formed polymer is substituted with iodine.
  • the iodine was replaced with dimethyl acetic acid dimethyl ester group by reacting, and then sodium hydroxide was reacted to convert the ester group to sodium salt, thereby obtaining the imidodiacetic acid sodium group introduced on the polymer side chain.
  • the organic polymer material according to the invention can be obtained.
  • the heavy metal ion remover composed of the organic polymer material according to the present invention can be suitably used not only for removing heavy metal ions in water but also for removing heavy metal ions in an organic medium by selecting the type of chelating group. it can.
  • a heavy metal ion ⁇ agent incorporating a group derived from iminodiethanol as a chelating group may exhibit better performance with respect to heavy metal ions ⁇ in an organic medium than that incorporating an iminodiacetic acid group. Do you get it.
  • the heavy metal ion remover composed of the organic polymer material according to the present invention can be used for removing various heavy metal ions.
  • heavy metal ions that can be removed by the heavy metal ion remover according to the present invention include cobalt, nickel, copper, mercury, cadmium, lead, iron, and zinc.
  • the organic polymer substrate using ⁇ diameter 1 0 to 1 6 zm polyethylene ⁇ eyes with 5 0 gZm 2 of the nonwoven fabric made of the. 40 g of this nonwoven fabric substrate was irradiated with gamma rays at 160 kGy under dry ice cooling.
  • the irradiated base material was impregnated with chloromethylstyrene (m-form 50%, p-form 50%, manufactured by Seimi Chemical Co., trade name: CMS-AM) from which the polymerization inhibitor had been removed in advance.
  • CMS-AM chloromethylstyrene
  • this nonwoven fabric was immersed in a 1N sodium hydroxide-ethanol mixed solution (200 ml + 200 ml), reacted at 80 at 48 hours, and the reacted nonwoven fabric was repeatedly washed with pure water, and then water was removed. By wiping and drying under reduced pressure at 50, 28.5 g of the organic polymer material according to the present invention was obtained. This was designated as heavy metal ion remover 2. Comparative Example 1
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, 11.5 g of the polyethylene nonwoven fabric was irradiated with gamma rays. Glycidyl methacrylate was immersed in this, and graft polymerization was performed at 60 for 3 hours to obtain 23.0 g of a glycidyl methacrylate graft nonwoven cloth having a graft ratio of 100%.
  • the heavy metal ion remover composed of the organic polymer material according to the present invention has a lower copper ion
  • Example 4 Evaluation test of copper ion removal performance of heavy metal ion remover in organic medium (batch type)
  • the heavy metal ion removers 2 and ⁇ obtained above were cut out to a diameter of 18 mm, and a commercially available chelate resin (Diaion CR11) was placed on a glass column with an inner diameter of 18 mm and the column height was 2.2 cm (column height). (5.1 ml volume). Pretreatment was performed by passing 2 liters of pure water through this. The flow rate at this time was 1.27 liters Zh for heavy metal ion remover 2 and A and 0.13 liters Zh for diamond ions.
  • the organic polymer material according to the present invention has a polymer side chain derived from a halogenated alkyl-substituted styrene on the main chain of the organic polymer base material. It has a high physical strength, and has a high adsorption and desorption rate of heavy metal ions and a high diffusion rate of regenerant, so that it is possible to achieve better heavy metal ion adsorption and desorption performance. It can be suitably used as a heavy metal ion 1 ⁇ ⁇ ⁇ agent. In particular, the performance of heavy metal ion iron was greatly improved as compared with the conventional heavy metal ion remover having glycidyl methacrylate darafft side chains.
  • the chelate group is directly and covalently bonded to the polymer base material, and the heavy metal ion is stably coordinated to the chelate group. It can be used safely without environmental pollution.
  • the used detergent can be reused because heavy metal ions can be eluted with an acid and regenerated with an alkali.
  • the heavy metal ion remover according to the present invention is simpler in treatment such as incineration, and can obtain a heavy metal ion remover at a lighter weight and at lower cost as compared with a conventional chelate resin.
  • the heavy metal ionizing agent composed of the organic polymer material according to the present invention can effectively remove not only heavy metal ions in water but also heavy metal ions in an organic medium by suitably selecting a chelating group. Can be. Since the heavy metal ion remover according to the present invention uses a compact polymer material that is easy to mold and processes, the amount of chelate group, fiber diameter, etc. are selected according to the conditions such as temperature, concentration, and scale. can do.
  • Embodiments of the present invention are as follows.
  • the organic polymer base material there is a polymer side chain derived from a styrenic compound having a halogenated alkyl group on the benzene ring, and forms a complex with heavy metal ions on the polymer side chain.
  • a heavy metal ion remover comprising the organic polymer material according to any one of the above items 1 to 5.
  • a styrene-based compound having a halogenated alkyl group on the benzene ring is graft-polymerized on an organic polymer base material to form a polymer side chain, and then a compound having a functional group capable of forming a complex with a heavy metal ion is formed.
  • a functional group that forms a complex with a heavy metal ion on the polymer side chain is introduced.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

明 細 書 有機高分子材料及びその製造方法
並びにそれから構成される重金属イオン除去剤 技術分野
本発明は、 精密電子工業、 医療、 製薬、 原子力発電などの各分野における用水 や排水中に含まれる、 コノ 'ルト、 ニッケル、 銅、 水銀、 カドミウム、 鉛、 鉄、 亜 鉛などの重金属イオンを除去するための除去剤として用いることのできる有機高 ^^材料に関する。 背景技術
従来の水処理技術において、 用水や排水中に含まれる重金属イオンを除去する 方法としては、 (1) 目的の重金属イオンを不溶性金属塩や水酸化物として沈殿さ せる方法; (2) 重金属イオンを蒸発濃縮する方法; (3) 重金属イオンを吸着剤に よって吸着除去する方法;(4) 重金属イオンを膜分離によって分離除去する方 法;(5) 重金属イオンを溶媒抽出によって抽出除去する方法; (6) 重金属イオン を電気化学的に電極に析出させる方法;などが行われている。
現在最も広く用いられているのは上記 (1)の重金属イオンを水酸化物等として 沈殿させる方法であるが、 この方法は、 生成スラッジの後処理や回収 '再利用が 難しいこと、 処理水の p Hを上げ過ぎた場合に両性物質の再溶解が起こってしま うこと、 錯塩等が形成され、 この^が困難であること、 などの問題点を抱えて いる。 これに対して、 上記 (3)の吸着^ ¾法の中で、 ビーズ状キレート樹脂を用 いた吸着法は、 上記の問題点を解決する方法として、 広く用いられてきている。 しかしながら、 キレート樹脂による吸着法においても、 低濃度の溶存重金属ィ オンを効率的に吸着分離することが困難であるため、 多量の樹脂が必要となると いう問題がある。 また、 キレート樹脂の形状が直径約 0. 2〜0 . 8 mmの真球 であるため、 充填塔方式による使用形態に限られる。 したがって、 連続式で原液 を流そうとすると、 高い圧力損失のために流速が上げられないという問題も生じ 得る。
更に、 ビーズ状のキレート樹脂は、 通常、 ジビニルベンゼンなどの架橋剤によ つて剛直な三次元構造を有しており、 樹脂内部への重金属イオン又は再生剤の拡 散速度が充分ではない。 したがって、 重金属イオンの除去速度又は樹脂の再生の 際の重金属イオン溶離速度が低下してしまう。 更に、 樹脂を再生する場合に、 そ の過程でキレ一ト基が再生剤によって樹脂上からはずれて拡散したり、 化学的に 変化することがあるため、 実用上、 樹脂の再利用が困難であった。 また、 樹脂を 再利用せずに使い捨てとする場合には、 樹脂の焼却処分が困難であった。 そのた め、 例えば原子力発電所における排水中の重金属イオン除去処理にキレート樹脂 を用いる場合、 放射性廃棄物である使用済みのキレート樹脂をいかに減容化する かが、 大きな課題となっている。 また、 放射性廃棄物でない場合であっても、 樹 脂の処理処分を誤ると、 既に吸着済みの重金属イオン (例えば水銀や力ドミゥ ム) が拡散し、 深刻な二次汚染力 S発生する危険性がある。
上記課題を解決する重金属イオン除去剤として、 特開平 2— 1 8 7 1 4 3号に おいて、 高分子基材に、 グリシジルメタクリレートなどのようなエポキシ基を有 する重合性単量体をグラフト重合することによってグラフト重合体側鎖を導入し、 このグラフト重合体側鎖上にキレート基としてイミノジ酢酸基を固定ィ匕したもの が提案されている。 ここで提案された重金属イオン 剤は、 7 溶液中の微量重 金属イオンに対して高い吸着性能を示す。
しかしな力 sら、 更に優れた重金属イオン [^性能を示す!^剤に対する要求が 依然として存在する。 発明の開示
本発明者らは、 有機高分子主鎖上に重合体側鎖が導入され、 その重合体側鎖上 に、 重金属イオンと錯体を形成する官能基を有するタイプの重金属イオン除去剤 において更なる性能の向上を図るべく鋭意研究を重ねた結果、 重合体側鎖として ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレン系化合物から誘導されたも のを用い、 この重合体側鎖上に重金属イオンと鍺体を形成する官能基を導入する ことによって得られる有機高分子材料が、 従来の重金属イオン除去剤よりも更に 優れた重金属ィオン除去性能を示すことを見出し、 本発明を完成するに至つた。 即ち、 本発明は、 有機高分子基材の主鎖上に、 ハロゲン化アルキル基をべンゼ ン環上にもつスチレン系化合物から誘導された重合体側鎖を有し、 該重合体側鎖 上に重金属イオンと錯体を形成する官能基が導入されていることを特徴とする有 機高分子材料に関する。 また、 本発明は、 かかる有機高分子材料から構成される 重金属イオン除去剤にも関する。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤と巿 販のキレート樹脂及び従来技術の重金属イオン除去剤の銅イオン除去性能を比較 するために行った実施例 5の実験結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の各種態様について詳細に説明する。 なお、 本発明においていう 「重金属イオンと錯体を形成する官能基」 は、 上、 以下においては 「キレ一 ト基」 と称する。 また、 「ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレン 系化合物」 は、 體上、 以下においては 「八ロゲン化アルキル置換スチレン」 と 称する。
本発明に係る有機高分子材料は、 化学的に安定で且つ十分な機械的強度を有す る有機高分子基材の高分子主鎖上に、 キレート基を含む重合体側鎖を導入したも のであるので、 化学的に極めて安定である。 また、 重合体側鎖上のキレート基と 重金属イオンとが反応すると、 安定な錯体を形成するので、 重金属イオンや反応 物が散逸することもないという利点も有する。
一般に、 キレート樹脂ビーズよりなる重金属イオン除去剤は、 高分子樹脂の高 分子主鎖にキレート基を導入して重金属イオン吸着機能を持たせると共に、 この キレート基の導入によって生じる物理的強度の劣化を補うために高分子主鎖同士 を架橋している。 キレート樹脂においては、 一般にスチレンモノマーを重合した ポリスチレン主鎖に、 イミノジ酢酸基などのキレート基力導入されている。 しか しながら.. これらのキレート基を導入すると、 親水性の高いキレート基の周辺に 水分子が数個配位して高分子鎖の間に隙間が生じ、 膨潤などが起こるために樹脂 の物理的強度が低下してしまう。 したがって、 キレート樹脂においては、 この問 題を解決するために、 ジビニルベンゼンなどの架橋剤を加えてポリスチレン主鎖 同士を架橋させている。 これによつて、 樹脂の物理的強度が増すが、 その反面、 架橋構造が形成されることによって、 重金属イオンの吸着速度や再生剤の拡散速 度等の吸脱着機能が低下するという問題が生じる。 本発明に係る有機高分子材料 においては、 有機高分子基材の高分子主鎖上に、 重合体側鎖を配置させ、 この重 合体側鎖上にキレ一ト基を導入することによって、 高分子主鎖の物理的強度をそ のまま保持しながら、 優れた重金属ィォン吸脱着性能を基材に付与することが可 能である。 また、 本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去 剤は、 高分子主鎖において架橋構造を有していないので、 重金属イオンの吸着/ 脱着速度及び再生剤の拡散速度がともに大きく保持される。 本発明に係る有機高 ^^材料においては、 主鎖が物理的強度の維持や形状の保持の役割を担う。
本発明に係る有機高分子材料において、 高分子主鎖上に、 重合体鎖の形態の側 鎖を導入する手段としては、 グラフト重合法を用いることができる。 中でも、 放 射線グラフト重合法は、 有機高分子基材に放射線を照射してラジカルを生成させ、 それにグラフトモノマーを反応させることによって、 所望のグラフト重合体側鎖 を基材に導入することのできる方法であり、 グラフト鎖の数や長さを比較的自由 にコントロールすることができ、 また、 各種形状の既存の高分子材料に重合体側 鎖を導入することができるので、 本発明の目的のために用いるのに最適である。 本発明の目的のために好適に用いることのできる放射線グラフト重合法におい て、 用いることのできる放射線としては、 ひ線、 3線、 ァ線、 電子線、 紫外線な どを挙げることができるが、 本発明において用いるのには Ύ線や電子線が適して レ ^る。 放射線グラフト重合法には、 グラフト用基材に予め放射線を照射した後、 重合性単量体 (グラフ卜モノマ一) と接触させて反応させる前照射グラフト重合 法と、 基材とモノマーの共存下に放射線を照射する同時照射グラフト重合法とが あるが、 いずれの方法も本発明において用いることができる。 また、 モノマーと 基材との接触方法により、 モノマー溶液に基材を浸漬させたまま重合を行う液相 グラフト重合法、 モノマ一の蒸気に基材を接触させて重合を行う気相グラフト重 合法、 基材をモノマ一溶液に浸漬した後、 モノマー溶液から取り出して気相中で 反応を行わせる含浸気相グラフト重合法などが挙げられる力 いずれの方法も本 発明において用いることができる。
繊維や繊維の集合体である織布 Z不織布は本発明の有機高分子材料を製造する ための有機高分子基材として用いるのに最も適した素材であるが、 これはモノマ 一溶液を保持し易いので、 含浸気相グラフト重合法において用いるのに適してい る。
本発明に係る有機高分子材料において重金属イオンと錯体を形成する官能基で あるキレート基としては、 当該技術において、 重金属イオンと錯体を形成するこ とが知られているものであれば任意のものを用いることができるが、 代表的なも のとしては、 イミノジ酢酸及びそのナトリウム塩から誘導される官能基、 各種ァ ミノ酸、 例えば、 フエ二ルァラニン、 リジン、 ロイシン、 バリン及びプロリン並 びにそのナトリゥム塩から誘導される官能基、 ィミノジエタノールから誘導され る官能基などを挙げることができる。
また、 本発明に係る有機高肝材料において、 有機高^?基材の高分子主鎖上 に導入される重合体側鎖は、 ハロゲン化アルキル置換スチレンから誘導される。 力かる重合体側鎖は、 有機高分子基材の主鎖上にハロゲン化アルキル置換スチレ ンをグラフト重合することによって導入される。 本発明において好ましく用いら れるハロゲン化アルキル置換スチレンの一例としては、 次式:
Figure imgf000006_0001
で示されるハロゲン化 n—アルキル置換スチレンを挙げることができる。 中でも 特に好ましく用いられるものとしては、 次式:
Figure imgf000007_0001
で示されるクロロメチルスチレンや、 次式:
Figure imgf000007_0002
で示されるプロモェチルスチレンが挙げられる。
驚くべきことに、 本発明に係るハロゲン化アルキル置換スチレンから誘導され たダラフト重合体側鎖を有する有機高分子材料から構成される重金属イオン除去 剤は、 従来のダリシジルメタクリレートグラフト側鎖を有する不織布材料と比較 して、 同じキレート基を導入した場合に、 重金属イオン除去性能が大きく向上す ること力分かった。 この理由は明らかではないが、 おそらくは、 グリシジルメタ クリレートグラフト側鎖とハロゲン化アルキル置換スチレングラフト側鎖との立 体構造の違いによって、 形成される錯体の安定度定数が異なるためであると考え られる。 従来、 この分野においてイオン吸脱着性能の向上に関する研究は、 専ら イオン吸脱着に関与するキレート基の選択及びその最適密度の選択に焦点があて られており、 グラフト重合体側鎖自体の種類とイオン吸脱着性能との関係は殆ど 議論されていなかった。 本発明は、 イオン吸脱着に関与するキレート基の選択及 びその最適密度の選択のみならず、 グラフト重合体側鎖の種類もイオン吸脱着性 能に影響を及ぼすものであることを初めて見出したものである。
本発明の有機高分子材料を製造するための有機高分子基材としては、 ポリオレ フィン系の有機高分子基材が好ましく用いられる。 ポリオレフィン系の有機高分 子基材は、 放射線に対して崩壊性ではないので、 放射線グラフト重合法によって グラフト側鎖を導入する目的に用いるのに適している。 本発明の有機高分子材料 を製造するための有機高分子基材として好適に用いることのできるポリオレフィ ン系高分子材料の具体例としては、 ポリエチレン及びポリプロピレンに代表され るポリオレフイン類、 P T F E、 塩化ビニル等に代表されるハロゲン化ポリオレ フィン類、 エチレン一四フッ化工チレン共重合体及びエチレン—ビニルアルコー ル共重合体 (E VA) 等に代表されるォレフイン一ハロゲン化ォレフイン共重合 体などが挙げられるが、 これらに限定されない。
また、 カゝかる有機高分子基材の形状としては、 高分子素材繊維やその集合体で ある織布ゃ不織布を好適に用いることができる。 繊隹状の高分子は、 表面積が大 きく、 重金属イオンの除去速度を大きくすることができ、 更に軽量で成形加工す るのが容易である。 これらの形状の具体例としては、 長纖隹及びその加工品、 短 繊隹及びその加工品並びにそれらの切断短体などが挙げられる。 長繊隹としては、 例えば連続フィラメントカ挙げられ、 短纖としては例えばステ一プルファイバ —が挙げられる。 長繊維及び短纖隹の加工品としては、 これらの,から製造さ れる種々の織布及び 織布が挙げられる。 織布 Z不織布基材には、 それ自体で濾 過機能等を有するものがあり、 このような機能を有する基材にキレ一ト基を導入 することによって、 重金属イオン除去剤としてだけでなく、 微粒子等も同時に除 去することができるので、 複合機能材料を形成することができる。 また、 織布 Z 不織布材料は、 放射線グラフト重合用の基材として好適に用いることができ、 ま た軽量でフィルタ状に加工することが容易で、 本発明に係る有機高分子材料をフ ィル夕の形態で用いるのに好適である。 更には、 織布 Z不織布から製造した重金 属イオン除去剤は、 従来用いられている架橋構造を有するキレ一ト樹脂が焼却処 理が容易でないのに比較して、 廃棄処分の材料の取り扱いも簡単で、 容易に焼却 処理することができる。
本発明に係る有機高分子材料を製造するには、 まず、 有機高分子基材の高 主鎖上にハロゲン化アルキル置換スチレンをグラフト重合することによって、 重 合体側鎖を導入する。 次に、 重合体側鎖のハロゲン基をキレート基を有する化合 物で置換することによって本発明に係る有機高分子材料を製造することができる。 或いは、 別法として、 重合体側鎖のハロゲン基を、 キレート基に変換させること のできる官能基を有する化合物で置換した後、 該官能基をキレート基に変換させ ることによつても、 本発明に係る有機高分子材料を製造することができる。 キレ —ト基に変換させることのできる官能基を有する化合物としては、 例えば、 イミ ノジ酢酸ジアルキルエステル、 各種アミノ酸のアルキルエステルなどを挙げるこ とができる。 具体的な方法としては、 例えば、 まず有機高分子基材の高分子主鎖 上に、 クロロメチルスチレンをグラフト重合し、 形成された重合体側鎖上のクロ 口基にスルフィドを反応させてスルホニゥム塩とした後、 イミノジ酢酸ナトリウ ムを反応させることによって、 重合体側鎖上にィミノジ酢酸ナトリゥム基が導入 された本発明に係る有機高分子材料を得ることができる。 或いは、 まず有機高分 子基材の高分子主鎖上に、 クロロメチルスチレンをグラフト重合し、 形成された 重合体側鎖上のク口口基をヨウ素で置換した後、 ィミノジ酢酸ジェチルエステル を反応させてヨウ素をィミノジ酢酸ジェチルエステル基で置換し、 次に水酸化ナ トリゥムを反応させてエステル基をナトリゥム塩に変換することによって、 重合 体側鎖上にィミノジ酢酸ナトリゥム基が導入された本発明に係る有機高分子材料 を得ることができる。
本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤は、 キレート 基の種類を選択することによって、 水中の重金属イオンのみならず、 有機媒体中 の重金属イオン除去にも好適に用いることができる。 例えば、 キレート基として ィミノジエタノールから誘導された基を導入した重金属イオン ^剤は、 有機媒 体中における重金属イオン^性能に関して、 イミノジ酢酸基を導入したものよ りも優れた性能を示すことが分かった。
本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤は、 種々の重 金属イオンの除去に用いることができる。 本発明に係る重金属イオン除去剤によ つて除去することのできる重金属イオンとしては、 コバルト、 ニッケル、 銅、 水 銀、 カドミウム、 鉛、 鉄、 亜鉛などが挙げられる。
以下、 実施例によって、 本発明の実施の種々の具体的形態を説明する。 これら の記載は、 本発明を限定するものではない。
実施例 1
有機高分子基材として、 廳隹径 1 0〜1 6 z mのポリエチレン繊隹よりなる目 付 5 0 gZm2の不織布を用いた。 この不織布基材 4 0 gに、 ガンマ線をドライ アイス冷却下で 1 6 0 k G y照射した。 この照射基材に、 予め重合禁止剤を取り 除いたクロロメチルスチレン (m—体 5 0 %、 p—体 5 0 %、 セイミケミカル社 製、 商品名: C M S— AM) を含浸させ、 5 0 °Cで 5時間反応させることによつ て、 グラフト率 1 1 5 %のクロロメチルスチレングラフト不織布 8 6 gを得た。 このグラフト不織布 19. 6 gを、 イミノジェタノ一ル 52. 5gのイソプロ ピルアルコーリレ溶液 (450ml) 中に浸漬し、 10°Cで 48時間反応させた。 反応後の不織布基材を、 純水、 0. 1N水酸化ナトリウム水溶液、 及びメタノ一 ルで順次洗浄後、 溶媒を拭き取り、 50°Cで 12時間以上減圧乾燥させることに よって、 23. 7 gの本発明に係る有機高分子材料を得た。 これを重金属イオン ^剤 1とした。
実施例 2
実施例 1と同様にして得られたクロロメチルスチレングラフト不織布 20. 7 gを、 ヨウ化ナトリウム 36 gのアセトン溶液 (400ml) 中に浸漬し、 5 0 °Cで 48時間反応させた。 反応後の不織布基材を純水及びァセトンで順次洗浄 後、 溶媒を拭き取った。 次に、 この不織布を、 イミノジ酢酸ジェチル 77. 8 g のジメチルホルムアミド溶液 (360ml) 中に浸漬し、 80°Cで 48時間加熱 することによって反応させた。 反応後の不織布をメタノールで洗浄した。 更に、 この不織布を、 1N水酸化ナトリウム一エタノール混合溶液 (200m 1 +20 0ml) 中に浸漬し、 80でで 48時間反応させ、 反応後の不織布を純水で繰り 返し洗浄した後、 水をふき取り、 50 で減圧乾燥させることによって、 28. 5 gの本発明に係る有機高分子材料を得た。 これを重金属イオン除去剤 2とした。 比較例 1
実施例 1と同様に、 ポリエチレン製不織布 11. 5 gにガンマ線を照射した。 これに、 グリシジルメ夕クリレートを浸漬させて、 60でで 3時間グラフト重合 することによって、 グラフト率 100%のグリシジルメタクリレートグラフト不 織布 23. 0 gを得た。
このグラフト不織布 8. 0gを、 イミノジ酢酸ナトリウム 13 gの水一イソプ ロパノール溶液 (85ml +85ml) 中に浸漬し、 80°Cで 24時間加熱した。 反応後の不織布を、 純水、 0. 2N— NaOH及び純水で順次洗浄し、 溶媒を拭 き取り、 50°Cで減圧乾燥させることにより、 11. l gの重金属イオン除去剤 Aを得た。
実施例 3 :水中での重金属イオン除去剤の銅イオン絲性能評価試験 (回分 式) 純水中に硫酸銅を溶解して、 100 p pmの銅イオン水溶液を調製した (pH =5. 15) 。 密栓付三角フラスコ中において、 この水溶液 100mlに上記で 得られた重金属イオン除去剤 2及び Aの 9 cm2の試料を浸漬し、 25°Cでゆつ くりと撹拌した。 除去剤を浸漬してから 5分、 15分、 30分、 60分及び 12 0分後の水溶液中の銅イオンの濃度を測定した。 結果を下表 1に示す。
Figure imgf000011_0001
表 1より、 本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤が、 従来のグリシジルメタクリレートグラフトによる除去剤と比較して、 銅イオンの
^性能に関して著しく優れていることが分かる。
実施例 4:有機媒体中での重金属イオン除去剤の銅イオン除去性能評価試験 (回分式)
1000 p pmの硫酸銅水溶液 0. 5mlをイソプロピルアルコール 100m 1に加えることによって、 5 ppmの銅イオンのイソプロピルアルコーリレ溶液を 調製した。 密栓付三角フラスコ中において、 この溶液 100m 1に上記で得られ た重金属イオン除去剤 1及び 2の 20 cm2の試料を浸漬し、 25°Cでゆっくり と撹拌した。 ! ^剤を浸漬してから 1時間、 2時間、 6時間及び 24時間後の溶 液中の銅イオンの濃度を測定した。 結果を下表 2に示す。 表 2
Figure imgf000012_0001
表 2から、 有機媒体中の銅イオンの除去性能に関しては、 Ρ余去剤 2 (水中の銅 イオンの Ρ鉄性能に関しては優れた結果を示した) よりも、 除去剤 1 (イミノジ エタノールキレート基を有するもの) が更に優れた性能を示すことが分かる。 実施例 5 : 剤の銅イオン除去性能評価試験 (連続式)
上記で得られた重金属イオン除去剤 2及び Αを直径 18 mmに切り抜いた試料 と、 市販のキレート樹脂 (ダイヤイオン CR11) を、 それぞれ内径 18mmの ガラスカラムにカラム高さが 2. 2 cm (カラム体積 5. 1ml) になるように に充填した。 これに、 純水 2リットルを通液することにより前処理を行った。 な お、 このときの流速は、 重金属ィォン除去剤 2及び Aの場合は 1. 27リットル Zh、 ダイヤイオンの場合は 0. 13リットル Zhとした。 次に、 l Oppm (pH=5. 4) の銅イオン水溶液を、 流速 1. 27リットル/ h (SV=25 OZh) で通液し、 処理水中の銅イオン濃度を測定した。 結果を図 1に示す。 図 1より、 本発明に係る有機高分子材料から構成される重金属イオン除去剤が、 市販のキレート樹脂、 並びに従来のダリシジルメタクリレートによる重金属ィォ ン除去剤と比較して、 銅イオン除去性能の保持性に優れていることが分かる。 更 に、 本実施例のように極めて速い流速においても銅イオンを有効に除去できるこ とは、 重金属除去における処理時間の大幅な短縮や省スペースにもつながること を示すものである。 産業上の利用の可能性
本発明に係る有機高分子材料は、 有機高分子基材の主鎖上に、 ハロゲン化アル キル置換スチレンから誘導された重合体側鎖を有し、 この重合体側鎖上にキレ一 ト基が導入されていることを特徴としており、 物理的強度が高く、 また、 重金属 ィオンの吸脱着速度及び再生剤の拡散速度が高いので、 より優れた重金属イオン 吸脱着性能を達成することができ、 重金属イオン 1^¾剤として好適に用いること ができる。 特に、 従来のグリシジルメタクリレートダラフト側鎖を有する重金属 イオン除去剤と比較して、 重金属イオン鉄性能が大きく向上した。 また、 キレ ート基が高分子基材に直接、 共有結合によって結合しており、 重金属イオンがこ のキレート基に安定に配位結合するので、 P及着された重金属イオンが不用意に脱 離することがなぐ 環境汚染に対しても安心して使用することができる。 一方、 使用後の^ ¾剤は、 重金属イオンを酸によって溶離し、 アルカリで再生すること ができるので、 再利用することができる。 更に、 本発明に係る重金属イオン除去 剤は、 従来のキレート樹脂と比較して、 焼却等の処理が簡単で、 より軽量かつ安 価に重金属イオン除去剤を得ることができる。 本発明に係る有機高分子材料から 構成される重金属ィォン^ ¾剤は、 キレート基を好適に選択することによって、 水中の重金属イオンのみならず、 有機媒体中の重金属イオンも有効に除去するこ とができる。 本発明に係る重金属イオン除去剤は、 成形加工が容易でコンパクト な高分子素材を用いているので、 温度、 濃度及びスケールなどの条件に合わせて、 キレート基の量、 繊維径などを適 ¾択することができる。
本発明の実施態様は、 以下の通りである。
1 . 有機高分子基材の主鎖上に、 ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にも つスチレン系化合物から誘導された重合体側鎖を有し、 該重合体側鎖上に重金属 イオンと錯体を形成する官能基が導入されていることを特徴とする有機高分子材 料。
2 . 前記有機高分子基材が、 ポリオレフイン系の有機高分子よりなる上記第 1項に記載の有機高分子材料。
3 . 前記有機高分子基材の形状が、 繊維、 繊維の集合体である織布又は不織 布、 及びそれらの加工品並びにそれらの切断短体から選択される上記第 1項又は 第 2項に記載の有機高分子材料。 4 . 前記重合体側鎖が、 放射線グラフト重合法を用いて有機高分子基材の主 鎖上に導入されたものである上記第 1項〜第 3項のいずれかに記載の有機高分子 材料。
5 . 前記重金属イオンと錯体を形成する官能基が、 イミノジ酢酸、 イミノジ エタノール、 アミノ酸、 或いはこれらの塩から誘導される基である上記第 1項〜 第 4項の ゝずれかに記載の有機高分子材料。
6 . 上記第 1項〜第 5項のいずれかに記載の有機高分子材料から構成される 重金属イオン除去剤。
7 . 有機高分子基材に、 ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレ ン系化合物をグラフト重合させて重合体側鎖を形成し、 次に重金属イオンと錯体 を形成する官能基を有する化合物を反応させるか、 又は該官能基に変換し得る基 を有する化合物を反応させた後にかかる基を該官能基に変換させることによって、 該重合体側鎖上に重金属イオンと錯体を形成する官能基を導入することを特徴と する、 上記第 1項〜第 5項のいずれかに記載の有機高分子材料の製造方法。

Claims

請求の範囲
1 . 有機高分子基材の主鎖上に、 ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にも つスチレン系化合物から誘導された重合体側鎖を有し、 該重合体側鎖上に重金属 イオンと錯体を形成する官能基が導入されていることを特徴とする有機高分子材 料。
2. 前記重合体側鎖が、 放射線ダラフト重合法を用いて有機高分子基材の主 鎖上に導入されたものである請求項 1に記載の有機高分子材料。
3. 前記重金属イオンと錯体を形成する官能基が、 イミノジ酢酸、 イミノジ エタノール、 アミノ酸、 或いはこれらの塩から誘導される基である請求項 1又は
2に記載の有機高分子材料。
4. 請求項 1〜 3のいずれかに記載の有機高分子材料から構成される重金属 イオン 剤。
5 . 有機高分子基材に、 ハロゲン化アルキル基をベンゼン環上にもつスチレ ン系化合物をグラフト重合させて重合体側鎖を形成し、 次に重金属イオンと錯体 を形成する官能基を有する化合物を反応させるか、 又は該官能基に変換し得る基 を有する化合物を反応させた後にかかる基を該官能基に変換させることによって、 該重合体側鎖上に重金属イオンと錯体を形成する官能基を導入することを特徴と する、 請求項 1〜 3のいずれかに記載の有機高分子材料の製造方法。
PCT/JP2000/007321 1999-10-21 2000-10-20 Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau WO2001029104A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/111,012 US6852802B1 (en) 1999-10-21 2000-10-20 Organic polymer material, process for producing the same, and heavy-metal ion remover comprising the same
EP00969940A EP1251144A4 (en) 1999-10-21 2000-10-20 ORGANIC POLYMER MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND HEAVY METAL REMOVER THAT CONTAINS THIS

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29946299 1999-10-21
JP11/299462 1999-10-21
JP2000-283842 2000-09-19
JP2000283842A JP4064046B2 (ja) 1999-10-21 2000-09-19 有機高分子材料及びその製造方法並びにそれから構成される重金属イオン除去剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001029104A1 true WO2001029104A1 (fr) 2001-04-26

Family

ID=26561942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/007321 WO2001029104A1 (fr) 1999-10-21 2000-10-20 Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6852802B1 (ja)
EP (1) EP1251144A4 (ja)
JP (1) JP4064046B2 (ja)
KR (1) KR100732227B1 (ja)
CN (1) CN1231508C (ja)
WO (1) WO2001029104A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003014205A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Asahi Kasei Chemicals Corporation Sinter, resin particles, and process for producing the same

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4683820B2 (ja) * 2001-01-31 2011-05-18 中部キレスト株式会社 金属および/または類金属含有溶液の処理法
JP2004330056A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Ebara Corp 電子素子基板表面処理液用フィルターカートリッジ
JP2011522090A (ja) 2008-05-30 2011-07-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー リガンド官能化基材の製造方法
WO2009146321A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 3M Innovative Properties Company Ligand functionalized substrates
WO2010074773A1 (en) * 2008-12-23 2010-07-01 3M Innovative Properties Company Functionalized nonwoven article
US20100210160A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 3M Innovative Properties Company Hydrophilic porous substrates
US20100209693A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 3M Innovative Properties Company Hydrophilic porous substrates
WO2010151447A1 (en) 2009-06-23 2010-12-29 3M Innovative Properties Company Functionalized nonwoven article
US8377672B2 (en) * 2010-02-18 2013-02-19 3M Innovative Properties Company Ligand functionalized polymers
EP2889625B1 (en) * 2010-03-03 2016-09-14 3M Innovative Properties Company Ligand guanidinyl functionalized polymers
US9214248B2 (en) 2010-12-15 2015-12-15 Electric Power Research Institute, Inc. Capture and removal of radioactive species from an aqueous solution
US8975340B2 (en) 2010-12-15 2015-03-10 Electric Power Research Institute, Inc. Synthesis of sequestration resins for water treatment in light water reactors
US9589690B2 (en) 2010-12-15 2017-03-07 Electric Power Research Institute, Inc. Light water reactor primary coolant activity cleanup
WO2014069474A1 (ja) 2012-10-30 2014-05-08 株式会社クラレ 多孔質グラフト共重合体粒子、その製造方法及びそれを用いた吸着材
JP6147175B2 (ja) * 2013-01-23 2017-06-14 株式会社クラレ エチレン−ビニルアルコール系グラフト共重合体粒子、その製造方法及び金属イオン吸着材
CN108525642A (zh) * 2018-06-11 2018-09-14 崔凡 一种改性海绿石及其制备方法和用途
CN110451701A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 苏州飞辉环境科技有限公司 一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50105581A (ja) * 1974-01-11 1975-08-20
JPS538691A (en) * 1976-07-14 1978-01-26 Japan Atom Energy Res Inst Preparation of graft polymer for ion-exchange
JPS63135432A (ja) * 1986-11-26 1988-06-07 Japan Atom Energy Res Inst 比重差の大きい繊維状イオン交換体を製造する方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL281297A (ja) 1961-08-02
NO843527L (no) 1983-09-06 1985-03-07 Chlorine Eng Corp Ltd Fremgangsmaate for fremstilling av en membran av podepolymer
US5654379A (en) * 1987-11-27 1997-08-05 Exxon Chemicals Patent, Inc. Process for selective bromination of para-alkylstyrene/isoolefin copolymers
JPH0620554B2 (ja) 1988-04-07 1994-03-23 日本原子力研究所 ガス吸着剤の製造方法
US5743940A (en) 1988-04-07 1998-04-28 Japan Atomic Energy Research Institute Process for producing gas adsorbent
JP2781581B2 (ja) 1989-01-13 1998-07-30 日本原子力研究所 イミノジ酢酸基と金属との錯体を有するアフィニティ吸着剤の製造方法
JP2749094B2 (ja) 1989-01-13 1998-05-13 日本原子力研究所 イミノジ酢酸基を有する複合機能ろ過膜の製造方法
JP2772010B2 (ja) 1989-01-13 1998-07-02 日本原子力研究所 イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂吸着剤の製造方法
JP3200458B2 (ja) 1991-03-13 2001-08-20 日本原子力研究所 電気再生式脱塩装置
JPH04284853A (ja) * 1991-03-13 1992-10-09 Japan Atom Energy Res Inst イオン交換濾過方法およびその装置
DE69204187T2 (de) 1991-03-13 1996-01-25 Ebara Corp Elektrisch regenerierbare Entmineralisierungsvorrichtung.
JPH0557281A (ja) 1991-08-29 1993-03-09 Japan Atom Energy Res Inst 重金属除去方法
JP2956740B2 (ja) * 1993-06-24 1999-10-04 矢崎総業株式会社 金属イオン捕捉材の製造方法
JPH08157504A (ja) 1994-10-07 1996-06-18 Asahi Chem Ind Co Ltd グラフト重合方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50105581A (ja) * 1974-01-11 1975-08-20
JPS538691A (en) * 1976-07-14 1978-01-26 Japan Atom Energy Res Inst Preparation of graft polymer for ion-exchange
JPS63135432A (ja) * 1986-11-26 1988-06-07 Japan Atom Energy Res Inst 比重差の大きい繊維状イオン交換体を製造する方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1251144A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003014205A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Asahi Kasei Chemicals Corporation Sinter, resin particles, and process for producing the same
US7758953B2 (en) 2001-08-02 2010-07-20 Asahi Kasei Chemicals Corporation Sintered body, resin particles, and method for producing the same
US8110289B2 (en) 2001-08-02 2012-02-07 Asahi Kasei Chemicals Corporation Sintered body, resin particles and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1382170A (zh) 2002-11-27
CN1231508C (zh) 2005-12-14
EP1251144A4 (en) 2004-03-31
JP2001187809A (ja) 2001-07-10
EP1251144A1 (en) 2002-10-23
US6852802B1 (en) 2005-02-08
KR100732227B1 (ko) 2007-06-27
KR20020048955A (ko) 2002-06-24
JP4064046B2 (ja) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001029104A1 (fr) Materiau polymere organique, procede de production dudit materiau, et decapant d'ions de metal lourd contenant ledit materiau
JP2749094B2 (ja) イミノジ酢酸基を有する複合機能ろ過膜の製造方法
US8110289B2 (en) Sintered body, resin particles and method for producing the same
US5743940A (en) Process for producing gas adsorbent
JP3312634B2 (ja) キレート型イオン吸着膜および製造方法
JP2772010B2 (ja) イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂吸着剤の製造方法
JPS6258774B2 (ja)
JP3647667B2 (ja) 銀を担持したヨウ素除去フィルタ及びヨウ素除去装置
JP2011167606A (ja) キレート形成基含有吸着材料の製造方法
JPH11279945A (ja) 放射線グラフト重合されたポリエチレン材料
KR100742769B1 (ko) 분리기능성 재료
JPH01258740A (ja) ガス吸着剤の製造方法
JP3386929B2 (ja) 分離機能性繊維の製造方法とそれを用いて製造されたイオン交換繊維及びガス吸着材
JPH0710925A (ja) キレート樹脂及びその製造方法
JP3673452B2 (ja) 耐汚染性多孔質濾過膜
JP2781581B2 (ja) イミノジ酢酸基と金属との錯体を有するアフィニティ吸着剤の製造方法
JPH05111637A (ja) ポリアミン化合物を固定化したキレート樹脂吸着剤の製造方法
JPS6258775B2 (ja)
JP2002346400A (ja) アニオン交換体及びその製造方法
JPH05111685A (ja) 重金属イオンの除去方法
JP4186190B2 (ja) 酸・アルカリ全領域で使用可能なキレート吸着材
JPH07106304B2 (ja) コバルトイオンの除去方法
JPS62210005A (ja) 新規複合機能膜
JP2008296155A (ja) 陽イオン吸着材及びその製造方法
JP2016180086A (ja) 親水性モノマーの単独グラフト重合法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020027004543

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10111012

Country of ref document: US

Ref document number: 008145768

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000969940

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020027004543

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000969940

Country of ref document: EP