p-ニトロカリックス[6]アレーン固定化シリカゲルの合成とUO_2^<2+>の固相吸着

ウラニルイオン(UO_2^<2+>)に対してイオン選択性が高い金属配位子として機能するρニトロカリックメ[n]アレーン(NCn,n=6,8)をUO-2^<2+>捕捉基としてシリカゲル上に化学修飾したNCn固定化吸着体の合成とUO_2^<2+>吸着特性について検討した。すなわちNC6とNC8固定化吸着体共にpH5.5以降からUO_2^<2+>を吸着し始め、pH7.6の中性領域でUO_2^<2+>吸着率が最大となった。担体によるUO_2^<2+>の吸着はわずかであり、NCnの導入による吸着であることが明らかになった。UO_2^<2+>吸着平衡をLangmuir吸着等温式に基づき解析した結果、UO_2^<2+>の飽和吸着容量はNC6固定化吸着体で21.7μmol/g、NC8固定化吸着体で22.9μmol/gと求まり、実用的には小さいことがわかった。一方で、低濃度領域におけるUO_2<2+>の吸着分配比はNC8固定化吸着体がNC6固定化吸着体の2倍の値を示し、NC6よりもNC8がより・安定な錯体を形成することを反映した。さらにNCn固定化吸着体のUO_2<2+>吸着率は2価金属イオン(Mg^<2+>,Ca^<2+>)が10〜50倍共存する溶液においても大きな低下は見られず、Mg^<2+>,Ca^<2+>もほとんど吸着されなかった。従って、吸着体中のNCnは、遊離のNCnの特性、UO_2<2+>選択反応性を保持していることが判った。また、吸着されたUO_2^<2+>は0.05M硫酸によりほぼ定量的(90〜100%)に回収できたことから、Mg^<2+>とCa^<2+>が共存する溶液からUO_2^<2+>だけを選択的に吸着、回収することが可能であることが判った。

ウラニルイオン(UO_2^<2+>)に対してイオン選択性が高い金属配位子として機能するρニトロカリックメ[n]アレーン(NCn,n=6,8)をUO-2^<2+>捕捉基としてシリカゲル上に化学修飾したNCn固定化吸着体の合成とUO_2^<2+>吸着特性について検討した。すなわちNC6とNC8固定化吸着体共にpH5.5以降からUO_2^<2+>を吸着し始め、pH7.6の中性領域でUO_2^<2+>吸着率が最大となった。担体によるUO_2^<2+>の吸着はわずかであり、NCnの導入による吸着であることが明らかになった。UO_2^<2+>吸着平衡をLangmuir吸着等温式に基づき解析した結果、UO_2^<2+>の飽和吸着容量はNC6固定化吸着体で21.7μmol/g、NC8固定化吸着体で22.9μmol/gと求まり、実用的には小さいことがわかった。一方で、低濃度領域におけるUO_2<2+>の吸着分配比はNC8固定化吸着体がNC6固定化吸着体の2倍の値を示し、NC6よりもNC8がより・安定な錯体を形成することを反映した。さらにNCn固定化吸着体のUO_2<2+>吸着率は2価金属イオン(Mg^<2+>,Ca^<2+>)が10〜50倍共存する溶液においても大きな低下は見られず、Mg^<2+>,Ca^<2+>もほとんど吸着されなかった。従って、吸着体中のNCnは、遊離のNCnの特性、UO_2<2+>選択反応性を保持していることが判った。また、吸着されたUO_2^<2+>は0.05M硫酸によりほぼ定量的(90〜100%)に回収できたことから、Mg^<2+>とCa^<2+>が共存する溶液からUO_2^<2+>だけを選択的に吸着、回収することが可能であることが判った。