海流利用流動床式ウラン吸着装置に適する高比重アミドキシム型選択吸着性樹脂の開発

1.まず、アクリロニトリル-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体を基体とするアミドキシム型樹脂(RNH)について、沈降速度ならびに海水ウラン吸着能の樹脂粒径依存性を検討した。沈降速度は粒径に比例して増大するが、海水ウラン吸着速度は粒径に反比例することが明らかになった。この成果は、Ind.Eng.Chem.Res.誌に公表した。2.塩化ビニリデン-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体(基体)を、希釈剤(多孔化剤)としてメチルイソブチルケトンを用いて合成した。モノマー組成、希釈剤量ならびに重合開始剤の種類と濃度を変化させることにより、細孔構造(比表面積および細孔半径)の種々異なる基体が合成できることがわかった。3.上記2で得た基体をアクリロニトリル中に含浸し、gamma線を照射してグラフト重合体(RVDN)を得た。基体の比表面積および細孔半径が大きいほどグラフト化率が向上することが明らかになった。4.上記3で得たRVDNをアミドキシム化して目的のキレート樹脂(RVDNH)を合成した。グラフト化率が高くなるほど海水ウラン吸着能が向上するが、沈降速度は減少する傾向がみられた。グラフト化率150%のRVDNから得たRVDNHは同粒径においてRNHの約2倍の沈降速度を有することが明らかになった。以上、初期の目標は達成できた。しかし、RVDNHの海水ウラン吸着性能についてさらなる向上が望ましいので、橋かけ球状共重合体合成時の橋かけ剤種、希釈剤種の選択ならびにアクリロニトリルグラフト化率などについて詳細な検討を行いたい。

1.まず、アクリロニトリル-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体を基体とするアミドキシム型樹脂(RNH)について、沈降速度ならびに海水ウラン吸着能の樹脂粒径依存性を検討した。沈降速度は粒径に比例して増大するが、海水ウラン吸着速度は粒径に反比例することが明らかになった。この成果は、Ind.Eng.Chem.Res.誌に公表した。2.塩化ビニリデン-ジビニルベンゼンMR型球状共重合体(基体)を、希釈剤(多孔化剤)としてメチルイソブチルケトンを用いて合成した。モノマー組成、希釈剤量ならびに重合開始剤の種類と濃度を変化させることにより、細孔構造(比表面積および細孔半径)の種々異なる基体が合成できることがわかった。3.上記2で得た基体をアクリロニトリル中に含浸し、gamma線を照射してグラフト重合体(RVDN)を得た。基体の比表面積および細孔半径が大きいほどグラフト化率が向上することが明らかになった。4.上記3で得たRVDNをアミドキシム化して目的のキレート樹脂(RVDNH)を合成した。グラフト化率が高くなるほど海水ウラン吸着能が向上するが、沈降速度は減少する傾向がみられた。グラフト化率150%のRVDNから得たRVDNHは同粒径においてRNHの約2倍の沈降速度を有することが明らかになった。以上、初期の目標は達成できた。しかし、RVDNHの海水ウラン吸着性能についてさらなる向上が望ましいので、橋かけ球状共重合体合成時の橋かけ剤種、希釈剤種の選択ならびにアクリロニトリルグラフト化率などについて詳細な検討を行いたい。