メソポーラス担体を分離場とした分子ふるい・イオン交換型クロマトグラフィーの開発

以介孔载体为分离场的分子筛/离子交换色谱的研制

• 批准号: 18750060
• 负责人: 森 勝伸
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18750060/
• 关键词: 国際情報交換(ポーランド); クロマトグラフィー; 分子ふるい; メソポーラス; イオン; 分離; 合成; 修飾; イオン交換; 化学修飾; 無機イオン

【目的】本研究の目的は、孔径数nm〜数十nmのメソポーラス構造体を担体としたイオン交換カラムを作成し、環境水の無機成分の高速分離分析法の確立である。前年度はメソポーラス担体イオン交換基の作成並びに無機成分の分離挙動について検討した結果、有機シランを基材としたイオン交換体の作成が可能となり、イオンの相互分離も確認することができた。今年度はメソポーラス体の調整とイオン種の溶出挙動について検討した結果を報告する。【結果】有機系メソポーラス体の調整:既報^<1)>に従い合成した有機メソポーラス体のビスフェニルエトキシシランの粒子を篩い分け、各粒径ごとのメソポーラス構造の均一性を調べた結果、粒径10nm前後のものが最も均一なハニカム構造になることが分った。次に、メソポーラス体をカラム(4mm ID×2cm)に充填し、その性能評価を行った結果、高流速条件(1〜10mL/min)でもカラム圧が急激に上昇することなく、耐久性の面で我々が以前手がけたモノリスシリカカラムの性能2)と遜色ない結果を得ることができた。分子ふるい・イオン交換分離:作成したカラムと酸溶離液を組合せた無機陰イオン、有機酸及び無機陽イオンの同時分離を行った。通常の陽イオン交換樹脂カラムを用いた同時分離では、溶出順が陰イオン、無機陽イオンとなるが、本カラムを用いた場合では、有機酸(酢酸)やサイズが大きい陰イオン(過塩素酸イオン)が、無機陽イオンよりも後に溶出することが分った。また、ポーランド・シュレジアン大学との共同より本研究の分離機構について検討したところ、分子サイズの大きい陰イオンの分離は、イオン交換作用だけでなくイオン排除作用も加味されていることを突き止めた。今後、本研究成果を導入した分子サイズ分離型イオンクロマトグラフィーの確立と水中の過塩素酸及びヨウ化物イオンの同時計測に応用したい。【文献】1)Inagaki, et. al., J. Am. Chem. Soc. 1999,121,9611.2)Xu, et. al., Chromatographia, 2003,57,19.

[Objective] The purpose of this study is to establish a high speed separation analysis method for inorganic components in environmental water by preparing a support with pore size ranging from nm to tens of nm. In the past year, the preparation of the exchange base of the organic support and the separation of the inorganic component were investigated. The preparation of the exchange base of the organic support and the separation of the inorganic component were confirmed. This year, the results of the dissolution test are reported. [Results] Adjustment of the organic matrix: As reported in ^<1)>, the particles of the organic matrix were screened and separated, and the uniformity of the matrix structure of each particle size was adjusted. The results showed that the particles with a particle size of around 10nm were the most uniform. Second, the performance evaluation results of the filling and filling of the fluid (4mm ID× 2 cm), the rapid increase of the pressure under high flow rate conditions (1 ~ 10mL/min), and the durability of the fluid. Molecular exchange separation: simultaneous separation of inorganic anions, organic acids and inorganic cations Generally, the cation exchange resin is used for simultaneous separation, dissolution, and dissolution of anion, inorganic cation, and organic acid (acetic acid). In this study, the separation mechanism of the molecular chain was studied, and the separation mechanism of the molecular chain was studied. In the future, the results of this study will be introduced into the molecular separation model to establish the simultaneous measurement of peroxaline and peroxaline in water. 1)Inagaki, et. al., J. Am. Chem. Soc. 1999,121,9611.2)Xu, et. al., Chromatographia, 2003,57,19.

项目成果

Modeling of ion-exclusion and vacancy ion-exclusion chromatography in analytical and concentration overload conditions

分析和浓度过载条件下离子排斥和空位离子排斥色谱的建模

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Chromatographic Science 45
• 作者: K. Kaczmarski;W. Zapala;W. Wanat;M. Mori;B. K. Glod;T. Kowalska
• 通讯作者: T. Kowalska