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郷 康弘*; 小佐井 英幸*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
従来の陰イオン交換樹脂より硝酸イオン吸着速度の極めて大きいジメチルアミノエタノールを有する陰イオン交換繊維(FCSA,陰イオン交換容量2.3mmol/g)を合成し、硝酸イオンの高速除去特性をカラム法で評価した。1M塩酸を200
500mL通液し、次いでカラムを水洗した後、硝酸ナトリウムの1mM水溶液を通液した。溶離は再生を兼ねて1M塩酸で行った。各分画液のイオン組成をイオンクロマトグラフ法で測定した。硝酸イオンの破過曲線の通液速度依存性を空間速度6463260h
の範囲で検討した。有害イオン含有水の浄化においては、平衡吸着容量よりも破過容量が重要である。硝酸イオンの破過容量は、流出液中の硝酸イオン濃度(C)とカラム供給液中の濃度(Co)の比(C/Co)が0.05となる点(5%破過点)までに吸着されたmmol/g(5%破過容量)として定義した。5%破過容量は、空間速度646hの場合1.5mmol/gであるが、通液速度の増加とともに緩慢に減少した。しかし、粒状樹脂充填カラムにおける常用通液速度の326倍に相当する空間速度3260hの高速通液条件下においても5%破過容量は1.1mmol/gであり、FCSAは極めて迅速に硝酸イオンを吸着した。
井上 真一*; 松浦 博孝*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
ホスホン酸を有するイオン交換体は強酸性下ではホスホン酸の解離が抑制され、イオン吸着速度,容量が低下する。これを補うために、全pH領域で解離するスルホン酸を第二の官能基としてクロロメチルスチレン(CMS)をグラフトしたポリオレフィン繊維(FCMS)に導入するが、使用するスルホン化剤や官能基導入の順序により繊維が損傷を受ける場合がある。本研究ではホスホン酸とスルホン酸を有する二官能性イオン交換繊維(FCPS)の合成法の確立を目的として、繊維の損傷が軽減できる官能基導入の順序並びにスルホン化剤の探索を行った。ホスホン酸の導入は、FCMSと亜リン酸トリエチルを100
Cで48h反応させた後、還流濃塩酸中で48h加熱する加水分解反応で行った。また、二段目のスルホン酸の導入は、30Cで24h、濃硫酸と反応させるか又は0Cで2h、5%クロロスルホン酸(CSA)と反応させた。繊維の損傷による顕著な重量の減少並びに官能基の脱離等が起こらずFCPSの合成を行うことができたのは、先にホスホン酸を導入した後スルホン化剤に濃硫酸を用いた場合あるいは、CSAとの反応で溶媒に1,1,2,2-テトラクロロエタン又はジクロロメタンを用いた場合であった。
城 昭典*; 松浦 博孝*; 池上 文*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
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ビニルベンジルグリシジルエーテル(VBGE)をグラフトした繊維(PPPE-g-VBGE)から誘導されたイミノ二酢酸型繊維(FGEI)は、pH 5程度の弱酸性領域でPb(II)などの2価金属イオンを迅速かつ高容量で吸着するが、pH 2以下の強酸性領域ではFe(III)などに対して吸着容量が極めて小さい。FGEIにスルホン酸を導入すれば強酸性領域における金属イオン吸着特性が大幅に改善されるが、クロロスルホン酸などを用いたFGEIのスルホン化は困難である。本研究ではFGEIにビニルスルホン酸をグラフト重合し、イミノ二酢酸とスルホン酸を有する二官能性キレート繊維(FGEIS-1)を合成することを目的とした。PPPE-g-VBGEにイミノ二酢酸ジエチルを導入してエステル形FGEIを得た。エステル形FGEIを1MNaOHで100C、12h加熱しNa
形FGEIを、さらにNa形FGEIを1M塩酸で処理してH形FGEIを得た。これらの繊維にスチレンスルホン酸ナトリウム(SSS)をグラフトした結果、SSS導入の反応速度はH形
Na形エステル形の順となった。この中から反応が遅いエステル形を用いてSSSをグラフト後、加水分解,酸処理してH形のFGEIS-1を得た。カラム法によりFGEIとFGEIS-1のFe(III)吸着挙動を検討した結果、FGEIは空間速度(SV)50hで破過点がほとんど0に近いが、FGEIS-1ではSV 1000hで60とFGEIより格段に大きな破過点を示した。
郷 康弘*; 松浦 博孝*; 城 昭典*; 玉田 正男; 片貝 秋雄
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クロロメチルスチレンをグラフト重合したポリオレフィン繊維をエタノール中で、ジメチルアミノエタノールと反応させ陰イオン交換容量が2.3mmol/gの陰イオン交換繊維を得た。塩化物イオン形にしたジメチルアミノエタノール繊維のカラム法における硝酸イオンの吸着を行ったところ、空間速度2000hの場合、破過容量が約1.3mmol/gとなり、この陰イオン交換繊維は硝酸イオンを迅速に吸着することがわかった。
井上 真一*; 松浦 博孝*; 城 昭典*; 玉田 正男; 片貝 秋雄
no journal, ,
クロロメチルスチレンをグラフトしたポリオレフィン繊維へのホスホン酸とスルホン酸の導入においてはスルホン化剤種や官能基導入の順序によって繊維の切断が起こる場合がある。本研究では繊維の切断反応が軽減できる官能基導入の順序並びにスルホン化剤を探索した結果について報告する。
城 昭典*; 松浦 博孝*; 池上 文*; 玉田 正男; 片貝 秋雄
no journal, ,
キレート繊維に第二の官能基としてスルホン酸を導入すると酸性領域における金属イオン吸着特性が改善されるが、スルホン酸の導入においてはスルホン化剤種や官能基導入の順序によって繊維の切断が起こる場合がある。そこで、本研究では放射線を用いるスチレンスルホン酸イオンをグラフトする方法で得られた二官能性イミノ二酢酸型繊維の性質と金属イオン吸着特性を報告する。