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Molecular selective microextraction based on porous materials for contaminants monitering

基于多孔材料的分子选择性微萃取污染物监测

基本信息

批准号：
21F21102
负责人：
古川修平
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地球環境の水質汚染における主な原因は、人間生活における化学物質の過剰使用である。そのため人口増大が最も重要な環境への脅威の一つとなっている。その中で、新しい懸念物質（Emerging concerns）とよばれる、環境中に広く存在し継続的に投入されるにもかかわらず、どの機関によっても規制されていない化合物が存在する。そのため、毒性（主に内分泌かく乱作用と生物濃縮性）が証明されているにもかかわらず、水質監視プログラムでは評価されていない。この物質群には、医薬品や化粧品、日焼け止め、洗浄剤に含まれる医薬品・パーソナルケア製品（PPCP）が含まれる。PPCPsは広く、日常的に人々に使用され、その後、廃水処理施設に排出され、排水の主な処理先である海や表層水域に大きな影響を及ぼす。したがって、環境中のこれら化合物の存在を正確に把握することは、そのリスクを評価し、現行の水質政策を更新するために重要である。本研究では、PPCP分析に向けた新しい固相マイクロ抽出（SPME）技術を生み出す材料開発を行った。特に、多孔性材料を高分子マトリックスに分散させたハイブリッドコーティング、いわゆる混合マトリックス膜（MMM）を用いて研究を行った。さらに、MOPs、MOFsのゲルを前駆体とした階層性ハイブリッド膜（HHM）の作製も行った。ターゲットとする水質汚染物質として、医薬品やPPCPsから幅広く13種類を選んだ。合成した4種類の膜を、これら13種類の化合物をppmレベルで含んだ水溶液に浸漬し、HPLCを用いた分析によりその減少量から吸着量を算出した。一方で、これら膜を有機溶媒に浸漬し取り込んだ物質を放出した量からその回収量を算出した。その結果、RhMOP-HHMは、 RhMOP-MMMと比較して、化合物の抽出能と保持力を向上させることができるという結果を得た。

The main causes of water pollution in the earth's environment are the excessive use of chemicals in human life. The population growth is the most important factor in the environmental threat. In addition, new and unexpected substances (Emerging concerns) and chemicals exist in the environment. The toxicity (endocrine disruption and bioconcentration) is demonstrated in the water quality monitoring system. This group of substances includes pharmaceutical products, cosmetics, sunburn products, detergent products, pharmaceutical products and other products (PPCP). PPCPs are used in daily life, after water treatment facilities, before water treatment facilities, and after water treatment facilities. It is important to correctly understand the presence of these compounds in the environment, evaluate public health, and update current water quality policies. In this study, PPCP analysis was used to develop novel solid-phase extraction (SPME) techniques. Special, porous materials for dispersion, mixed materials (MMM) for research In addition, MOPs, MOFs and their precursors are also used to manufacture hierarchical membrane (HHM). Water quality pollutants, pharmaceutical products and PPCPs are divided into 13 categories. 4 kinds of membrane, 13 kinds of compound, ppm, immersion, HPLC analysis, reduction, adsorption The amount of organic solvent used to impregnate the membrane was calculated. The results of RhMOP-HHM and RhMOP-MMM were compared. The extraction energy and retention force of compounds were increased.