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Development of cotton based adsorbent for the treatment of industrial waste waters

都市鉱山廃液処理を目的とした綿吸着材の開発

Parajuli, D.; 広田 耕一; 瀬古 典明; 大渡 啓介*

Parajuli, D.; Hirota, Koichi; Seko, Noriaki; Oto, Keisuke*

綿に電子線を照射してメタクリル酸グリシジル(GMA)をグラフト重合させた後エチレンジアミンなど官能基を修飾して得られた吸着材を用いて、都市鉱山廃液中に含まれるパラジウムの効率的な分離回収について試験を行った。吸着材の合成では、吸収線量,GMA濃度,反応時間などをパラメータとしたほか、乳化剤として日本杉から抽出した精油を用いて、グラフト重合に最適な条件を調べた。その結果、精油濃度50ppm,GMA濃度2%,吸収線量20kGy,反応温度40度,反応時間60分の条件で200%超のグラフト率が得られた。また、$$gamma$$線照射した杉精油を用いると効率的にグラフト重合できることがわかった。精油に含まれる成分をGC/MSにて分析したところ、芳香族系のテルペンにOH基が付加している物質が多く検出されたことから、$$gamma$$線照射により水分子から生じたOHが精油成分に反応して生成した物質がGMAの効率的な分散に寄与していると考えられる。

Cotton consisting of nearly 100% cellulose is one of the widely available natural polymers with versatile applications. In order to know the possibility of using cellulosic materials for the development of functional adsorbents by radiation induced vinyl graft modification method, cotton was studied as a representative natural material. In the present study, cotton was pre-irradiated with electron beam and glycidyl methacrylate (GMA) was grafted onto it. Various parameters like irradiation dose, solvent system, monomer concentration, grafting time, etc were studied to achieve the optimum graft yield. Once GMA containing reactive epoxy group was grafted onto the cotton matrix, various functional groups possessing different selectivity behavior for different metals were introduced by simple chemical reaction. The newly developed functional-cotton derivatives were studied for their ion exchange performances and selectivity patterns mainly for palladium in HCl and HCl-HNO$$_3$$ systems.

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