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塚原 剛彦*; 佐賀 要*; 鈴木 英哉*; 松村 達郎
クリーンテクノロジー, 29(12), p.4 - 7, 2019/12
レアメタルは不可欠な資源として重要であり、安定した供給が課題となっている。そのため、リサイクル技術の開発が進められている。しかし、既存の方法はコストや廃棄物、火災爆発の危険性などの問題があり、飛躍的な展開は望めないことから、これまでの分離概念にとらわれない開発が求められている。温度応答性ポリマーポリ-N-イソプロピルアクリルアミド(PolyNIPAAm)と疎水性抽出剤を応用し、温度変化のみで水溶液中で金属錯体を内包したポリマーゲルの生成と再溶解を可逆的に制御が可能であることを見出し、これをレアメタルの分離回収へ適用することを検討した。この相転移現象を利用した水系抽出法は、有機溶媒や固体吸着材を一切用いず、煩雑な固液分離も行うことなく、適切な抽出剤を投入して38
C程度に暖めるだけで、廃液中から金属イオンを直接回収することが可能である。本稿で紹介した希土類イオンのみならず、白金族元素やアクチノイド元素(ウラン, アメリシウム, キュリウム等)の分離回収にも成功している。抽出から逆抽出までの全工程が水系で完結し、繰り返し利用も可能であるため、環境負荷低減に資する新しい分離法として期待される。
廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 365(Part B), p.583 - 586, 2015/12
放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルと2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマーから調製したポリマーゲル線量計に150MeV/uヘリウム線、290MeV/u炭素線、500MeV/u鉄線を照射すると、透明だったゲル線量計は白くなった。照射したポリマーゲル線量計の吸光度は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。また、吸光度は、線量率増加に伴い低下した。線量率一定で照射サンプルの吸光度を比較すると、ヘリウム線,炭素線,鉄線の順で低下した。これは、線エネルギー付与(LET)の変化と一致した。LETの増加にともない、重合の開始剤となるOHラジカルや水和電子の濃度が低下し、白濁因子となるポリマーの生成が抑制されたためと考えられる。このように、ポリマーゲル線量計は、線量,線量率やLETに依存した白濁化を示すことが分かった。
廣木 章博; 山下 真一*; 田口 光正
Journal of Physics; Conference Series, 573(1), p.012028_1 - 012028_4, 2015/01
被引用回数：4 パーセンタイル：78.9(Engineering, Biomedical)放射線橋かけヒドロキシプロピルセルロース(HPC)ゲルを母材とするポリマーゲル線量計の放射線感度向上を目的に研究を行った。電子線照射により作製したHPCゲルを放射線検出液(2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(9G)、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド(THPC)を含む水溶液)に浸漬後、真空パックすることでポリマーゲル線量計を作製した。
線照射による白濁度合いは観測波長660nmの吸光度から評価した。ポリマーゲル線量計は、1Gyで白濁し、10Gyまでの線量に対して吸光度増加を示した。単位線量あたりの吸光度増分である放射線感度は、THPC濃度に依存し、HEMA 2wt%, 9G 3wt%, THPC 0.40wt%で約0.06Abs.Gy
に達することが分かった。
-isopropylacrylamide)/potassium chloride gel electrolytesChen, J.; 前川 康成; 吉田 勝; 坪川 紀夫*
Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics, 40, p.134 - 141, 2001/11
被引用回数：7 パーセンタイル：27.46(Polymer Science)N-イソプロピルアクリルアミドに基づくポリマーゲルは、水中において、外部環境から僅かな温度刺激を受けるとゲル体積が著しく変化することが知られている。この体積変化を電気伝導度から調べる目的で、線重合反応を利用してポリマーゲル電解質(PGE)を合成した。PGEのゲル体積は、32
付近の温度で急激に変化し、この温度を境に低温側で膨潤、逆に高温側で収縮した。このようなゲルの温度特性を電気伝導度から調べたところ、ゲルの膨潤収縮挙動と良く一致することがわかった。この結果から、ポリマーの構造変化を調べる手段として、電気伝導度測定が有用であることが結論できた。
Z-L.Ding*; 吉田 勝; 浅野 雅春; Z-T.Ma*; 大道 英樹; 片貝 良一*
Radiation Physics and Chemistry, 44(3), p.263 - 272, 1994/00
被引用回数：13 パーセンタイル：73.32(Chemistry, Physical)メタクリロイル-DL-アラニンメチルエステルのポリマーゲルを放射線重合によって合成したところ、ある照射線量以上で主鎖の切断を起こし低分子量化することが分った。次に、このポリマーの量点を測定したところ、32C付近で相転移を示し、これ以下では無色透明な溶液となり、この温度以上ではポリマーが析出した。また、ポリマーゲルの膨潤におよぼす温度依存性を調べたところ、分子量が低いほど低温での膨潤率が大きく、高温では収縮に長時間を要することが分った。さらに、このポリマーゲルにブリリアントブルーを包括し、ゲルからの放出性を調べたところ10Cと40Cの間で4時間インターバルでon-off制御できることが分った。
吉田 勝; J.S.Yang*; 熊倉 稔*; 萩原 幸; 片貝 良一*
European Polymer Journal, 27(9), p.997 - 1005, 1991/00
被引用回数：35 パーセンタイル：81.21(Polymer Science)メタクリロイル-D-アラニンメチルエステル(MA-D-AlaOMe)と、そのL体(MA-L-AlaOMe)を放射線共重合し、得られたポリマーゲルの水の中での温度変化に対する膨潤挙動を調べた。このゲルは0-40Cの温度範囲において、安定な低温膨潤・高温収縮の可逆的応答性を示した。一方、ゲルのカルボキシル保護基(メチル基)を加水分解し、カルボン酸(-COOH)とし、pH応答性を調べたところ、pH3以下で収縮、逆にこれ以上のpHで膨潤を伴なう可逆的応答性を与えた。
廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正
no journal, ,
作製したポリマーゲル線量計(2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド、放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルから成るゲル材料)に290MeV/uの炭素線を照射した結果、ゲル材料の吸光度(紫外可視分光光度計で測定した値)は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。線量に対する吸光度の増分は、約0.007Abs./Gyを示し、線照射と比較して1/10程度であった。フラットスキャナを用いて得た画像のRGB値も線量増加に伴い増加することが分かった。RGB値から見積もった線量の分布は、放射線治療で用いられている一般的なガフクロミックフィルムの線量分布とほぼ一致した。したがって、作製したポリマーゲル線量計は、重粒子線治療での線量評価に応用可能であることが示唆された。
