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

基本信息

  • 批准号:
    05650903
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.02万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

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。
如果能够利用聚合物膜选择性分离金属离子,并能实现上坡传输,这将是一种同时进行分离和浓缩的有效方法。我们发现了一种通过阳离子交换膜选择性地将金属离子向上输送的方法,并且还发现金属离子可以通过阴离子交换膜选择性地向上输送。 (1)UO_2^<2+>的传输:我们发现以Na_2CO_3为洗脱液,UO_2^<2+>可以通过阳离子交换膜从各种金属离子混合物中选择性地向上传输。另外,已知UO_2^<2+>与SO_4^<2->形成硫酸根阴离子络合物,并且其可以作为络合物穿过阴离子交换膜。因此,我们使用0.01MUO_2^<2+>的0.5M无机酸溶液作为进料溶液,1M Na_2CO_3溶液作为洗脱液进行了传输实验。只有硫酸中的UO_2^<2+>能向上迁移,而盐酸和硝酸中的UO_2^<2+>则几乎不迁移。碳酸盐溶液作为洗脱液是有效的。其中Na_2CO_3溶液最为有效。从 UO_2^<2+>/CU^<2+> 和 UO_2^<2+>/Ca^<2+>/Mg^<2+> 的混合溶液中选择性地运输 UO_2^<2+> 我能够到。 (2)Fe ^ 3+ 的运输:已知Fe ^ 3+ 与草酸形成稳定的络合物。因此,我们将0.005M Fe_2(SO_4)_3,0,25M H_2SO_4放在左侧,0.25M Na_2C_2O_4放在右侧,并使用不同成分的薄膜进行输运实验。据观察,传输速度和传输速率受膜组成的影响。 Na_2C_2O_4作为洗脱剂是有效的,并且H_2C_2O_4和二元酸如丙二酸和琥珀酸及其Na盐不发生上行传输。传输速度和传输速率均随着Na_2C_2O_4浓度的增加而增加。不仅硫酸中的Fe^3+,而且盐酸和硝酸溶液中的Fe^3+也被输送上山。以Na_2C_2O_4溶液为洗脱液,可以从Fe^<3+>/Al^<3+>和Fe^<2+>/Cd^<2+>的混合溶液中选择性地萃取Fe^<3+>。被发现被运上山。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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)。
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    0
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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)。
  • DOI:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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)。
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