能動輸送機能を有する支持液膜の高機能化と実用化

具有主动运输功能的支撑液膜的高功能性及实际应用

• 批准号: 62603534
• 负责人: 寺本 正明
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62603534/
• 关键词: 支持液膜; 含浸液膜; 流動液膜; 重金属; ガリウム; インジウム; 能動輸送; 希少金属

省エネルギー的で高濃縮性を有する分離法として注目されている能動輸送機能を有する支持液膜を高機能化して, 従来から私的されていた諸問題を克服し実用化することを目的として一連の研究を行った.まず新しい液膜形態として, 二枚の疎水性多孔質膜の間の流路に液膜溶液を流通させる方式の「流動液膜」を提案し, これをスパイラル型にモジュール化することに成功した. 本モジュールによる有機リン酸系抽出剤を担体とするコバルト, ニッケルの回収実験において, これらのイオンが効率よく回収され, かつ従来の含浸液膜と比較して飛躍的に膜安定性が向上し, 本方式の優位性が確認された. また, 膜透過機構およびモジュール設計法を確立し回収率, 選択率の定量的予測が可能となった.膜透過選択性の向上を目ざして, 担体を異にする二種の選択透過液膜を併用して二種の溶質を高選択的に分離する手法を提案した. 本手法を亜鉛とカドミウムの分離に適用し, 単一の液膜を用いる場合より分離係数が著しく向上することを理論的, 実験的に実証した.液膜の最も有望な用途は高価な溶質の希薄溶液からの回収であるが, この場合の分離エネルギーを考察するため薄層流型モジュールの流路の圧損失, および透過流束, 所要膜面積を支配する原料液相物質移動係数を測定した. その結果, 薄層流型は中空系型より物質移動特性が優れていること, モジュールコストの低減, 耐久性の向上が実用化のために最も重要な課題であることが判明した. 実用的に重要な分離対象としてガリウム, インジウムの希薄溶液からの回収をとりあげ, 透過性, 選択性に対する諸因子の影響を検討した. 有機リン酸系抽出剤を担体とする場合, 高級アルコールの添加によりインジウムの選択性が飛躍的に向上し, これらの結果は分配平衡, 膜透過モデルにより説明することができた.

Province エ ネ ル ギ ー で of high concentration を す る separation と し て attention さ れ て い る function of dynamic transportation を have す る supported liquid membrane を high functional し て, 従 to か ら private さ れ て い を overcome し た these issues be used the す る こ と を purpose と し て line for の research を っ た. ま ず new し い liquid membrane morphology と し て, Between two pieces of の 疎 water-based porous membrane の の flow を に liquid membrane solution circulation さ せ る way の "flow liquid film" を proposal し, こ れ を ス パ イ ラ ル type に モ ジ ュ ー ル change す る こ と に successful し た. This モ ジ ュ ー ル に よ る organic リ ン acid system take tonic を supporter と す る コ バ ル ト, ニ ッ ケ ル の 収 back be 験 に お い て, こ れ ら の イ オ ン が sharper rate よ く back 収 さ れ, か つ 従 to の leaching liquid membrane と comparative し て に membrane stability が し upward leap, this way の primacy が confirm さ れ た. ま た, The membrane permeation mechanism およびモジュ uses the <s:1> design method を to establish the <s:1> return rate, and selects the 択 rate <s:1> to quantitatively measure the が possible となった. Membrane through sentaku sex の を eye upward ざ し て, supporter を different に す る two の sentaku through the liquid film を and し て two high の solute を sentaku に separation す る technique proposed を し た. This technique を 亜 lead と カ ド ミ ウ ム の separation, the applicable し に 単 a の liquid membrane を with い る occasions よ り separation factor が the し く upward す る こ と を theory, be the 験 に card be し た. Liquid film the most も の is expected to be high な USES は 価 な solute の when thin solution か ら の back 収 で あ る が, こ の occasions の separation エ ネ ル ギ ー を investigation す る た め type thin laminar モ ジ ュ ー ル の flow の 圧 losses, お よ び through a beam, to membrane area を dominate す る raw material liquid material coefficient of mobile を し た. そ の results, Thin laminar flow type hollow は system type よ り material moving characteristic が optimal れ て い る こ と, モ ジ ュ ー ル コ ス ト の is low, the durability of の が up be in turn の た め に も most important topic な で あ る こ と が.at し た. Be with に important な separation as と seaborne し て ガ リ ウ ム, イ ン ジ ウ ム の when thin solution か ら の back 収 を と り あ げ, permeability, sentaku sex に す seaborne の る various factors influence を beg し 検 た. Organic リ ン acid system take tonic を supporter と す る occasions, senior ア ル コ ー ル の add に よ り イ ン ジ ウ ム の sentaku sex が に し upward leap, こ れ ら の は distribution balance as a result, the membrane through モ デ ル に よ り illustrate す る こ と が で き た.

项目成果

高谷 仁: 化学工学協会第20回秋季大会研究発表講演要旨集. 443-443 (1987)

Hitoshi Takatani：化学工程师学会第 20 届秋季会议研究报告摘要集 443-443 (1987)。