Preparation of new adsorbent containing hydroxamic acid groups by radiation-induced grafting for metal ion adsorption

放射線グラフト重合法を用いたヒドロキサム酸基を有する吸着材の作製

Suwanmala, P.*; 保科 宏行; 瀬古 典明; 玉田 正男

Suwanmala, P.*; Hoshina, Hiroyuki; Seko, Noriaki; Tamada, Masao

放射線グラフト重合法を用いてポリエチレン製の不織布にメチルアクリレート(MA)をグラフトしたのち、ヒドロキサム酸基に転化して金属吸着材を作製した。吸着材の合成条件を最適化した結果、グラフト率120%を得るために必要な反応条件は、MA濃度2%,ドデシル硫酸ナトリウム濃度0.1%,照射線量20kGy,反応時間1h,反応温度40度であった。また、転化反応条件はヒドロキシルアミン濃度20%,メタノールと水の混合比5:1,pH13,反応時間1hであった。得られた金属吸着材(ヒドロキサム酸基密度:3.8mmol/g)を用いてバッチ吸着試験を行った結果、100ppbの各金属溶液(ウラン,バナジウム,鉛,アルミニウム,カドミウム)中で24h浸漬させることにより、すべての金属を96%以上吸着可能であった。また、金属吸着選択性は鉛ウランカドミウムバナジウムの順となった。

In the present work, a new adsorbent containing hydroxamic acid groups was synthesized by radiation-induced graft copolymerization of methyl acrylate (MA) onto nonwoven fabric composed of polyethylene-coated polypropylene fiber. Conversion of the ester groups of the grafted copolymer into the hydroxamic groups was performed by treatment with an alkaline solution of hydroxylamine (HA). Adsorbent containing hydroxamic acid groups can adsorb 99%of UO , 98%of V, 97%of Pb, and 96%of Al at pH, 5, 4, 6, and 4, respectively after contacted with 100 ppb metal solution for 24 h.