除染，超純水製造，レアアース精製に向けた無機化合物，酵素，抽出試薬を担持した繊維状分離材料の作製

摘要

To remove and recover targeted ions and molecules at a high rate, inorganic compounds, enzymes, and extractants were immobilized onto a commercially available 6-nylon fiber by radiation-induced graft polymerization and subsequent chemical modifications. Fibrous supports with a smaller diameter provide a larger external interface area with liquids. Modified fibers are fabricated into various shapes such as wound filter and braid according to application sites. First, insoluble cobalt ferrocyanide-impregnated fiber was prepared via precipitation by immersing ferrocyanide ion-bound anion-exchange fiber in cobalt chloride solution. Cobalt ferrocyanide impregnated onto the polymer chain grafted onto the fiber specifically captured cesium ions in seawater. Similarly, sodium titanate impregnated onto a cation-exchange fiber selectively captured strontium ions in seawater. Second, urease was bound by an anion-exchange graft chain, followed by enzymatic cross-linking among urease molecules with transglutaminase. The bed charged with the urease-immobilized fiber exhibited a quantitative hydrolysis of urea at a high space velocity of urea solution. Third, an acidic extractant (HDEHP, bis(2-ethylhexyl) phosphate) was impregnated onto a dodecylamino-group-containing polymer chain grafted onto the 6-nylon fiber. Distribution coefficients of the HDEHP-impregnated fiber for neodymium and dysprosium agreed well with those in n-dodecane.%対象イオンや分子の高速での除去や回収のために，放射線グラフト重合法とその後の化学反応によって，無機化合物，酵素，および抽出試薬を市販の6－ナイロン繊維に担持した．小さな径の繊維担体は液との大きな外部接触面横をもつ．さらに，機能化された繊維は実用現場に応じてフィルターや組みひもといったさまざまな形状に成型できる．まず，フェロシアン化物イオンを吸着させたアニオン交換繊維を塩化コバルト溶液に浸漬することによって沈殿生成をさせて，不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維を作製した．6-ナイロン繊維に接ぎ木した高分子鎖に担持させた不溶性フェロシアン化コバルトは海水中でセシウムイオンを特異的に捕捉した．同様に，カチオン交換繊維にチタン酸ナトリウムを担持させて海水中のストロンチウムイオンを選択的に捕捉した．つぎに，ウレアーゼをアニオン交換グラフト鎖に固定し，その後，ウレアーゼ間をトランスグルタミナーゼを使って架橋した．このウレアーゼ固定繊維は水中の尿素を高速で定量的に加水分解した．さらに，酸性抽出試薬HDEHPを6-ナイロン繊維に接ぎ木した疎水性高分子鎖に担持した．HDEHP担持繊維へのジスプロシウムおよびネオジムの分配係数が，n-ドデカンへの分配係数によく一致することを示した．