Crosslinked-chelating porous sheet with high dynamic binding capacity of metal ions

高い動的吸着容量を有する架橋型キレート多孔性シートの作製

和田 剛*; 石原 量*; 三好 和義*; 梅野 太輔*; 斎藤 恭一*; 浅井 志保; 山田 伸介*; 廣田 英幸*

Wada, Go*; Ishihara, Ryo*; Miyoshi, Kazuyoshi*; Umeno, Daisuke*; Saito, Kyoichi*; Asai, Shiho; Yamada, Shinsuke*; Hirota, Hideyuki*

金属イオンを迅速に濃縮又は精製するためには、優れた動的吸着容量を有する分離材料を用いるのが効果的である。本研究では、エチレングリコールジメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合反応によって、透水性・加工性に優れたシート状多孔性高分子の細孔表面にキレート形成基を有する架橋型高分子鎖を付与し、新規な吸着体を作製した。得られた多孔性高分子吸着体は、銅イオンに対して、十分な平衡吸着容量を保持しつつも優れた動的吸着容量を実現した。これは、架橋された高分子鎖によって、銅イオンの高分子鎖相内における吸着体厚み方向への拡散速度が抑制されたためであり、高分子鎖の架橋が効果的に作用したことを示している。

A crosslinked chelating porous sheet was prepared by cografting ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) with glycidyl methacrylate onto an electron-beam-irradiated porous polyethylene sheet, followed by the introduction of an iminodiacetate group. At a molar percentage of EGDMA of 1.0 mol%, the sheet exhibited a maximum dynamic binding capacity for copper ions of 0.93 mmol/g, while the equilibrium binding capacity remained the same (1.2 mmol/g) as that of a non-crosslinked chelating porous sheet. The crosslinking of the grafted chain causes copper ions to lower their diffusion rate along the sheet thickness driven by the gradient of the amount of copper ions adsorbed.