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Interaction between an acidic extractant and an octadecylamino group introduced into a grafted polymer chain

グラフト鎖へ導入したオクタデシルアミノ基と抽出試薬の相互作用の解明

浅井 志保; 渡部 和男; 須郷 高信*; 斎藤 恭一*

Asai, Shiho; Watanabe, Kazuo; Sugo, Takanobu*; Saito, Kyoichi*

多孔性膜へ担持する抽出試薬の適用範囲を拡げるため、酸性,中性、及び塩基性の抽出試薬を疎水性(C$$_{18}$$NH)膜に担持した。抽出試薬の担持量及び担持後の膜体積の変化を評価することにより、それぞれの抽出試薬とC$$_{18}$$NH基との間に生ずる相互作用を解明した。酸性抽出試薬(Cyanex 272)は、担持溶液中ではC$$_{18}$$NH基のアミノ部の正電荷とCyanex 272のリン酸部と静電相互作用し、グラフト鎖間に取り込まれるため、実用上十分な担持量が得られた。また、基材内部のC$$_{18}$$NH基にも担持されるため、Cyanex 272担持後の膜体積が膨潤して、細孔径が増大し、液体透過性能が向上した。Cyanex 272を担持した膜へ亜鉛水溶液を透過させると、Cyanex 272のリン酸部はC$$_{18}$$NH基のアミノ部から離れて亜鉛イオンと錯体を形成するとともに、C$$_{18}$$NH基のオクタデシル部とCyanex 272のアルキル部との間の疎水性相互作用が強められるため、Cyanex 272は、抽出性能を損なうことなくグラフト鎖へ安定に存在することが示された。また、担持されたCyanex 272の92%が亜鉛イオンの吸着に利用されることがわかった。

Poly-glycidyl methacrylate (GMA) was appended onto a porous membrane of a hollow-fiber form. Octadecylamine was added to the epoxy group of the polymer brush at a maximum molar conversion of the epoxy group into the octadecylamino group of 59%. Bis(2,4,4,-trimethylpentyl)phosphinic acid (Cyanex 272), was impregnated on the octadecylamino group by immersion of the octadecylamine-added porous membrane. The phosphinic acid moiety of Cyanex 272 was attracted by the amino part of the octadecylamino group of the polymer brush to swell the entire volume of the porous membrane. The impregnated Cyanex 272 was repositioned on the charged polymer brush in response to the properties of surrounding liquids. The hydrophobic interaction enables the hydrophobic moiety of Cyanex 272 to associate with the octadecyl part of the octadecylamino group of the polymer brush to capture zinc ions. The binding efficiency of the Cyanex 272-impregnated polymer brush for zinc ion was as high as 93%.

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パーセンタイル:78.34

分野:Chemistry, Multidisciplinary

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