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金属吸着剤

国内特許コード P180014850
整理番号 S2016-0995-N0
掲載日 2018年4月18日
出願番号 特願2016-169731
公開番号 特開2018-034111
出願日 平成28年8月31日(2016.8.31)
公開日 平成30年3月8日(2018.3.8)
発明者
  • 近藤 良彦
  • 三戸 千明
  • 藤原 憲秀
  • 濱田 文男
出願人
  • 国立大学法人秋田大学
発明の名称 金属吸着剤
発明の概要 【課題】優れた金属吸着能力を有するシクロデキストリン誘導体のポリマー、及び、これを用いた金属吸着剤の提供。
【解決手段】複数のシクロデキストリン誘導体が架橋構造を介して互いに連結されてなるポリマーを含む金属吸着剤であって、前記シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリンの少なくとも一つの水酸基が金属親和性基に置換されてなるものである、金属吸着剤。架橋構造がエピハロヒドリン由来の構造であり、金属親和性基が、アミノ基、アリールスルフィド基又はアリールアルキルスルフィド基から選択された1種以上であることが好ましく、特に好ましくはエチレンジアミン基又はベンジルメルカプタン基である金属吸着剤。特に、好ましくは、水銀の吸着に用いられる金属吸着剤。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


シクロデキストリン(CyD)は、D-グルコースがα-1,4-グリコシド結合により環状構造を形成した環状オリゴ糖である。CyDには、D-グルコースの数が6個のα-CyD、7個のβ-CyD、8個のγ-CyDがある。CyDは図1に示すようなバケツ型の円筒形状を有しており、内部が疎水性、外部が親水性を示し、内側の空間に他の有機分子(ゲスト分子)を取り込む(包接する)能力を有していることが知られている。すなわち、内側の空間に他の成分を取り込んで保護しつつ、水に溶け易くする能力を有している。CyDは、特にビスフェノールA等のサイズの大きな分子に対する包接能力に優れている。



CyDの包接能力を維持したままポリマー化することで、水や有機溶媒に対して不溶の複合材料を得る技術も知られている。例えば、特許文献1に、アルカリ条件下でCyDに非晶質ケイ酸を添加し、エピクロロヒドリン存在下でポリマー化したシクロデキストリンポリマー(CDP)が開示されている。CDPは、内側に包接している成分をメタノール等の有機溶媒中で容易に放出することができる。これについては、既に、和光純薬工業(株)にて市販されている。



一方で、シクロデキストリンを誘導体化することで、シクロデキストリンの包接能力を変化させる技術も知られている。例えば、特許文献2に、アルカリチオ基で修飾した置換シクロデキストリンを用いたCDPが開示されており、これにより、サイズの小さなガス状分子に対しても包接能力を発揮する。特許文献2においては、CDPとシリカ含有物質(珪藻土等)とを複合化しており、有機・無機ハイブリッド型の複合材料が開示されているといえる。



このように、CyDの包接能力を利用して種々の有機分子を吸着可能と考えられる。しかしながら、CyDの金属吸着能については十分な検討がなされていない。検討例の一つとして、非特許文献1には、CDPとシリカ含有物質との複合材料に対してセシウム吸着性能を評価した例が示されているが、金属吸着性能については向上の余地がある。特に、有機・無機ハイブリッド型の複合材料とはせずとも、CDP単独で十分な金属吸着性能を発揮できれば、取り扱い性が増すとともに、産業上の利用可能性も増大すると考えられる。

産業上の利用分野


本願はシクロデキストリン誘導体を用いた金属吸着剤を開示するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数のシクロデキストリン誘導体が架橋構造を介して互いに連結されてなるポリマーを含む金属吸着剤であって、
前記シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリンの少なくとも一つの水酸基が金属親和性基に置換されてなるものである、
金属吸着剤。

【請求項2】
前記架橋構造がエピハロヒドリン由来の構造を有する、
請求項1に記載の金属吸着剤。

【請求項3】
前記金属親和性基が、アミノ基、アリールスルフィド基及びアリールアルキルスルフィド基からなる群より選ばれる少なくとも1種である、
請求項1又は2に記載の金属吸着剤。

【請求項4】
前記金属親和性基が、エチレンジアミン基又はベンジルメルカプタン基である、
請求項1又は2に記載の金属吸着剤。

【請求項5】
水銀の吸着に用いられる、
請求項1~4のいずれか1項に記載の金属吸着剤。

【請求項6】
有機化合物と金属とを含む廃液の処理に用いられる、
請求項1~4のいずれか1項に記載の金属吸着剤。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016169731thum.jpg
出願権利状態 公開
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