金属イオン選択分離膜の製造と分離濃縮法の確立

金属离子选择性分离膜的制造及分离浓缩方法的建立

• 批准号: 05650903
• 负责人: 野中 敬正
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650903/
• 关键词: アニオン交換膜; 上り坂輸送; ウラニルイオン; 鉄(III)イオン; 選択輸送; シュウ酸ナトリウム

金属イオンの選択分離に高分子膜が利用でき、かつ上り坂輸送ができれば、分離と濃縮が同時にできる有効な方法であると考えられる。我々は、カチオン交換膜を通して金属イオンを、選択的に上り坂輸送できる方法を見いだすとともに、アニオン交換膜を通して金属イオンの上り坂輸送と選択輸送できることを見いだした。(1)UO_2^<2+>の輸送:カチオン交換膜を通して、溶離剤としてNa_2CO_3を用いることにより、各種金属イオン混合液からUO_2^<2+>を選択的に上り坂輸送できることを見いだした。また、UO_2^<2+>はSO_4^<2->と硫酸アニオン錯体を形成することが知られており、錯体としてアニオン交換膜を透過することができる。そこで、0.5M鉱酸中の0.01MUO_2^<2+>溶液を供給液として1M Na_2CO_3溶液を溶出液として輸送実験を行った。硫酸中のUO_2^<2+>のみが上り坂輸送され、塩酸および硝酸中のUO_2^<2+>はほとんど輸送されなかった。溶出液としては炭酸塩溶液が有効であった。とくにNa_2CO_3溶液が最も有効であった。UO_2^<2+>/CU^<2+>およびUO_2^<2+>/Ca^<2+>/Mg^<2+>の混合溶液から、選択的にUO_2^<2+>を輸送することができた。(2)Fe^<3+>の輸送:Fe^<3+>はシュウ酸と安定な錯体を形成することが知られている。そこで左側に0.005M Fe_2(SO_4)_3,0,25M H_2SO_4,右側に0.25M Na_2C_2O_4を入れ、組成の異なる膜を用いて輸送実験を行った。輸送速度、輸送率は膜の組成により影響を受けることが認められた。溶離剤としてはNa_2C_2O_4が有効であり、H_2C_2O_4およびジカルボン酸であるマロン酸やコハク酸およびそのNa塩では上り坂輸送は起こらなかった。輸送速度、輸送率ともNa_2C_2O_4の濃度の増加とともに増大した。硫酸中のみならず、塩酸や硝酸溶液中のFe^<3+>も上り坂輸送された。Fe^<3+>/Al^<3+>およびFe^<2+>/Cd^<2+>の混合溶液から、溶出液としてNa_2C_2O_4溶液を用いることによりFe^<3+>が選択的に上り坂輸送されることがわかった。

The separation of metals by polymer membranes is carried out by means of separation and concentration methods. The method of conducting the metal exchange film and the selective transport of the metal exchange film is described in detail below. (1)UO The transport of UO_2 ^<2+>: the transport of UO_3 ^<2 +>: the transport of UO_2^<2+>: the transport of UO_2^&lt;2+&gt; SO_4^&lt;2 +&gt; <2->SO 0.01MUO_2^&lt;2+&gt; solution in 0.5M hydrochloric acid is supplied to 1M Na_2CO_3 solution for dissolution. UO_2^&lt;2+&gt; in sulfuric acid is transported upward, and UO_2^&lt;2+&gt; in sulfuric acid and nitric acid is transported upward. The dissolution solution has been dissolved in carbon dioxide.とくにNa_2CO_3溶液が最も有効であった。UO_2^&lt;2+&gt;/CU^&lt;2+&gt; and UO_2^&lt;2+&gt;/Ca^&lt;2+&gt;/Mg^&lt;2+&gt; mixed solutions are selected for UO_2^&lt;2+&gt; transport. (2)Fe^&lt;3+&gt; Transport:Fe^&lt;3+&gt; is the most stable form of acid complex. 0.005M Fe_2(SO_4)_3, 0.25M H_2SO_4 on the left and 0.25M Na_2C_2O_4 on the right were mixed into the film. The conveying speed and conveying rate are affected by the composition of the film. Dissolution of Na_2C_2O_4 has a good effect, H_2C_2O_4 has a good effect, H_2C_2O_4 has a good effect, H_2C_2O_4 has a good effect, H_2C_2O_4 has a good effect. The transport velocity, transport rate and concentration of Na_2C_2O_4 increased. Fe^&lt;3+&gt; in sulfuric acid, sulfuric acid and nitric acid solutions is transported to the upper part of the body. Fe^&lt;3+&gt;/Al^&lt;3+&gt; and Fe^&lt;2 +&gt;/Cd^&lt;2+&gt; mixed solution, dissolution solution and Na_2C_2O_4 solution are used to transport Fe^&lt;3+&gt; to the upper part of the selected solution.

项目成果

野中 敬正: "Uphill and Selective Transport of Urauyl Ions Through Cation or Anion Exchange Membranes." Proceedings of the International Conference on Ion Exchange ICIE '91,Tokyo,Japan. 477-482 (1991)

Takamasa Nonaka：“乌拉酰离子通过阳离子或阴离子交换膜的上坡和选择性传输”，国际离子交换会议 ICIE 91，日本东京 477-482（1991 年）。

野中 敬正: "Uphill and Selective Transport of Uranyl Ions Through 2,3-Epithiopropyl Methacrylate-2-Acrylamide-2-Methyl Propane Sulfonic Acid Copolymer Membranes." J.Appl.Polym.Sci.45. 285-292 (1992)

Takamasa Nonaka：“铀酰离子通过 2,3-环硫代丙基甲基丙烯酸酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸共聚物膜的上坡和选择性传输。”J.Appl.Polym.Sci.45 (1992)。

野中 敬正: "イオン交換膜による金属イオンの上り坂輸送および選択輸送" 膜"膜シンポジウム'93"予稿集. 37-40 (1993)

Takamasa Nonaka：“离子交换膜的金属离子的上坡传输和选择性传输”膜“Membrane Symposium 93”会议记录37-40（1993）。