Top > Search of International Patents > LIGHT- AND HEAT-RESPONSIVE ADSORBENTS AND PROCESS FOR RECOVERY OF SOLUTES

LIGHT- AND HEAT-RESPONSIVE ADSORBENTS AND PROCESS FOR RECOVERY OF SOLUTES

Foreign code F070001696
File No. F070001696
Posted date Sep 21, 2007
Country WIPO
International application number 2004JP010734
International publication number WO 2005/025740
Date of international filing Jul 28, 2004
Date of international publication Mar 24, 2005
Priority data
  • P2003-316307 (Sep 9, 2003) JP
Title LIGHT- AND HEAT-RESPONSIVE ADSORBENTS AND PROCESS FOR RECOVERY OF SOLUTES
Abstract Light- and heat-responsive adsorbents having both light responsiveness causing reversible adsorption/desorption transition of a solute contained in a solution in dependence on whether they are irradiated with light or not and heat responsiveness causing reversible dissolution/precipitation or swelling/shrinking transition in dependence on temperature, preferably copolymers made from monomer mixtures comprising 1’,3’,3’-trimethyl-6-(acryloyloxy)spiro(2H-1-benzopyran-2, 2’-indole) and N-isopropylacrylamide. Thus, the invention provides adsorbents which have functions of adsorbing and desorbing a solute in a solution and can recover solutes at high recovery efficiencies.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】【請求の範囲】[1]可溶性物質溶液中で可溶性物質の吸着及び脱離の転移を光照射の有無により可逆的に示す光応答性と、溶解及び析出、もしくは膨潤及び収縮の転移を温度により可逆的に示す熱応答性とを有することを特徴とする光および熱応答性吸着材料。

【請求項2】[2]前記溶液中の可溶性物質は金属イオン、金属錯イオン、水素イオンまたはアミノ酸であり、前記金属は鉛、亜鉛、銅、ニッケル、パラジウム、リチウム、カドミウム、砒素、クロム、水銀、ベリリウム、バナジウム、マンガン、コバルト、鉄、金、銀、白金から選ばれる請求の範囲第1項記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項3】[3]前記溶液中の可溶性物質は金属イオンであり、前記金属は鉛、亜鉛、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる請求の範囲第1項記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項4】[4]水素結合性溶媒中で、温度の変動により不溶性または難溶性と、可溶性とを可逆的に示し、かつ光照射の有無により前記可溶性物質の吸着と脱離とを可逆的に示す共重合体を含む請求の範囲第1項~第3項のいずれか記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項5】[5]架橋剤を含んでなり、水素結合性溶媒中で温度の変動により膨潤と収縮とを可逆的に示し、かつ光照射の有無により前記可溶性物質の吸着と脱離とを可逆的に示す共重合体を含む請求の範囲第1項~第3項のいずれか記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項6】[6]前記共重合体が下式(1)に示すセグメント(a)およびセグメント(b)を含む請求の範囲第4項または第5項記載の光および熱応答性吸着材料。[化1](ただし、式(1)中、R1、R2、R3およびR4は独立にH原子またはCH3基であり、R5はアルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アルデヒド基またはアミド基であり、R6およびR7は独立にH原子、ヘテロ原子を含む有機基で置換されていてもよいアルキル基またはシクロアルキル基であり、またはR6およびR7は互いに結合したアルキレン基であっても良く、Xは炭素原子または窒素原子であり、Yは酸素原子または硫黄原子である。)

【請求項7】[7]前記式(1)中、R5はアルキル基またはアミド基である請求の範囲第6項記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項8】[8]前記共重合体が、1′,3′,3′-トリメチル-6-(アクリロイルオキシ)スピロ(2H-1-ベンゾピラン-2,2′-インドール)と、N-イソプロピルアクリルアミドとを含む単量体の共重合体である請求の範囲第6項または第7項記載の光および熱応答性吸着材料。

【請求項9】[9]請求の範囲第1項~第8項のいずれか記載の光および熱応答性吸着材料溶液を、暗所下かつ前記吸着材料の転移温度より低い温度で得る工程と、前記吸着材料の溶液を暗所下かつ転移温度より高温に加熱して吸着材料中の共重合体を液中に振出させ、引き続き振出した該共重合体と添加された金属イオンとを液中で錯形成させる工程または、前記吸着材料の溶液中で暗所下かつ転移温度より低温で、共重合体と添加された金属イオンとを錯形成させ、引き続き前記錯形成した共重合体を転移温度より高温に加熱して液中に析出させる工程と、前記振出させた錯形成した共重合体を引き続き暗所下高温で液から分離する工程と、前記分離した共重合体を暗所下溶媒中で転移温度より低温に冷却して溶解させて溶液とする工程と、転移温度より低温で溶液に可視光を照射して金属イオンを共重合体から遊離させる工程と、引き続き可視光を照射しながら溶液を転移温度より高温に加熱して共重合体を析出させる工程と、引き続き高温で可視光を照射しながら前記析出させた共重合体を溶媒から分離する工程とを含むことを特徴とする可溶性物質の回収方法。

【請求項10】[10]前記錯形成させる工程では、金属イオン水溶液と、光および熱応答性吸着材料の水素結合性溶媒の溶液とを混合する請求の範囲第9項記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項11】[11]請求の範囲第1項~第8項のいずれか記載の光および熱応答性吸着材料を用いて、可溶性物質を含む溶液から前記可溶性物質を回収用溶媒中へ回収することを特徴とする可溶性物質の回収方法。

【請求項12】[12](A)光および熱応答性吸着材料中の共重合体と可溶性物質とを、液中で吸着させて吸着化合物を得る工程と、(B)前記吸着化合物を液から固液分離する工程と、(C)分離した吸着化合物を回収用溶媒へ添加する工程と、(D)可溶性物質と共重合体とを光応答性により遊離させる工程と、(E)共重合体を回収用溶媒から取り出す工程とを含む請求の範囲第11項記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項13】[13]前記可溶性物質と共重合体とを遊離させる工程(D)では、吸着材料の転移温度より低温で回収用溶媒中に溶解または膨潤している吸着化合物に、可視光を照射して遊離させる請求の範囲第12項記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項14】[14]前記工程(A)から工程(C)までを暗所下で行い、前記工程(B)では転移温度より高温で液中に析出している前記吸着化合物を、固液分離し、前記工程(C)では、転移温度より低温で吸着化合物を回収用溶媒に溶解させ、さらに、前記工程(E)では、可視光を引き続き照射しながら、回収用溶媒を転移温度より高温に加熱して溶解していた共重合体を析出させ、次いで固液分離する請求の範囲第12項または第13項記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項15】[15]前記工程(A)から工程(C)までを暗所下で行い、前記工程(E)では、可視光を引き続き照射しながら、膨潤または収縮している遊離の共重合体を固液分離で取り出す請求の範囲第12項または第13項記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項16】[16]さらに工程(A)後に、暗所下で、得られた前記吸着化合物を転移温度より高温に加熱して液中に析出させる工程を含むか、または工程(A)前に、暗所下で、前記共重合体が溶解している溶液を転移温度より高温に加熱して共重合体を析出させる工程を含む請求の範囲第12項、第13項、第14項のいずれか記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項17】[17]前記工程(A)では、可溶性物質の水溶液と、前記光および熱応答性吸着材料の水素結合性溶媒の溶液とを混合する請求の範囲第12項、第14項、第15項のいずれか記載の可溶性物質の回収方法。

【請求項18】[18]前記回収する可溶性物質が金属イオン、金属錯イオン、水素イオンまたはアミノ酸であり、前記金属は鉛、亜鉛、銅、ニッケル、パラジウム、リチウム、カドミウム、砒素、クロム、水銀、ベリリウム、バナジウム、マンガン、コバルト、鉄、金、銀、白金から選ばれる請求の範囲第11項~第17項のいずれか記載の可溶性物質の回収方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Tokyo Denki University
  • Inventor
  • Suzuki, Takayuki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BE BF BG BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GW HR HU ID IE IL IN IS IT KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MC MD MG MK ML MN MR MW MX MZ NA NE NI NL NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SI SK SL SN SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close