Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPS62136242A - ウラン吸着剤 - Google Patents

ウラン吸着剤

Info

Publication number
JPS62136242A
JPS62136242A JP27944085A JP27944085A JPS62136242A JP S62136242 A JPS62136242 A JP S62136242A JP 27944085 A JP27944085 A JP 27944085A JP 27944085 A JP27944085 A JP 27944085A JP S62136242 A JPS62136242 A JP S62136242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
uranium
hydrogen
lower alkyl
derivative
calix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27944085A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0675673B2 (ja
Inventor
Seiji Shinkai
征治 新海
Osamu Manabe
真鍋 修
Yoshikazu Kondo
義和 近藤
Toshihiro Yamamoto
俊博 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanebo Ltd filed Critical Kanebo Ltd
Priority to JP27944085A priority Critical patent/JPH0675673B2/ja
Publication of JPS62136242A publication Critical patent/JPS62136242A/ja
Publication of JPH0675673B2 publication Critical patent/JPH0675673B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は新規なウラン吸着剤に関する。
(従来の技術) 石油に代るエネルギーとして原子力、水力、風力、潮力
等各種のエネルギー利用が検討されているが、その技術
的完成度、コスト及び出力等の点で原子力よりすぐれる
ものはない。
一方、原子力エネルギーの燃料となるウランの陸上埋蔵
量は600万トンと推定されているが、これも将来の需
用を十分に充すものではない。ところが、海水中には、
数ppbと極めて希薄な濃度であるが、総量42億トン
という膨大な量のウランが存在している。海水中からの
ウラン回収技術は極めて重要な技術として鋭意検討され
ているが、未だ十分な吸着剤は見い出されていない。
ウラン吸着剤の必要条件としては、ウランとの会合定数
が大きい事及び他の金属イオンに対してつランの選択吸
着性に優れる事が上げられる。
これ迄多くのウラン吸着剤の提案がなされており、その
代表的なものは、チタン酸カリウム、アミドオキシム樹
脂及びクラウンエーテル化合物等があるが、尚上述した
必要条件を満足していない事やコスト、吸着剤の再生・
再使用性、取扱い等の点で問題があるものであった。又
、1941年のZinkeらの報告(Ber、 dts
ch、 Chem、  Ges、。
工4 1729(1941))を初めとしてCornf
orthら(Br1t、 J、 Pharmacol 
、、 107 B(1955) ) 、 、Kamme
rerら(Makromol 、 Chem、 。
162 179 (1972)) 、Munch(Ma
kromol。
Chem、 、  178 、69 (1977) )
及びGutscheら(J、 Am、 Chem、 S
oc、 1088782(1981))等により、ベン
ゼン環よりなる筒状化合物である各種カリキサレン誘導
体の合成が示されている。
しかしながら、得られたカリキサレン誘導体はいずれも
水溶性がないか、水溶性に乏しいという問題点がある(
勿論、海水からのウラン吸着についての記載は全くない
)。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者らは従来技術の欠点を十分に検討し、かつ、海
水中でのウランの存在形態の十分な分析を行ない、本発
明を完成するに到った。即ち、海水中でのウランは、U
O2(COs )s  という錯体の形で安定に存在し
、かつ、ウラニルイオンtyo2ノ配位構造は、擬平面
六配位構造を有しており、これが他の金属イオンの平面
四配位構造や四面体構造と大きく異なる点である。この
事を利用すれば、ウランに対する選択性及び会合定数と
もにすぐれたウラン吸着剤を製造する事は可能となる。
本発明の目的は、従来のウラン吸着剤にない全く新しい
構造を有し、又すぐれた選択吸着性と水溶性を有するウ
ラン吸着剤を提案するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、下記(I)式で示されるカリキサレン誘導体
よりなるウラン吸着剤である。
但し、n:4〜10 M:水素、アンモニウムイオン、低級アルキルアンモニ
ウムイオン、金属イオン R:水素、低級アルキル基、低級アルキルのカルボン酸
又はその塩、不飽和アル キル基又は芳香族炭化水素 x+ Y ’水素、アルキル基、芳香族炭化水素。
本発明のウラン吸着剤においては、上記(I)式で示し
たカリキレン誘導体が水溶性を有し、且つウラニルイオ
ン(UO2)  を捕捉するのに丁度よいキャビティー
を有する事が重要である。従って、C11式においてn
は4〜lOの範囲であり、nが3以下では合成が極めて
困難であり、且つウラン吸着性が乏しく、使用しえない
。又、nが10を越えると合成が困難な上、フェニルメ
チル基という剛直なユニットの環状化合物であるカリキ
サレン誘導体においても水溶液中での柔軟性が増大し、
2+ UO2に対する吸着選択性の低下がおこり使用できない
又、上記(I1式1こおけるMはS08の対イオンであ
り、水素、アンモニウムイオン、低級アルキルアンモニ
ウムイオン又は金属イオン等を取りつるが、水素又は金
属イオンが好ましい。
Rは、水素、低級アルキル基、低級アルキルのカルボン
酸又はその塩、不飽和アルキル基又は芳香族炭化水素で
あるが、ウラニルイオンに対する会合定数の大きく、良
好なウラン吸着のホストとなる為には、水素、メチル基
、カルボキシメチル基等の比較的短かい官能基が好まし
い。特にカルボキシメチル基は選択性、吸着性に非常に
すぐれている。
x、yについては、上記(IJ式におけるOR及びSO
aMの親水性の強さ及びnの数により、前述したカリキ
サレン誘導体の水溶性、ウラン吸着剤としての性能等の
低下がない限り、特に限定されないO 前記CI)式で示したカリックス[nlアレン誘導体は
、nが大きくなれば環溝造も大きくなり、−CH2−で
の回転も出来やすくなる1、従って、該カリツクス[n
lアレン誘導体の立体配置の変化も観察する事が出来る
が、nが6未満で、R=Hでは、OHによる水′1g績
自が強く作用し、OR<又はSOBM)は一定の方向に
向いた構造(”cone”構造)の確率が高い。又、R
が水素でないか又はn≧6では、溶剤と該カリックス[
nlアレン誘導体との相互作用も考慮する必要があるが
、必ずしもcone  構造は取らずOR(又は508
M )の向きが交互になった構造(” alterat
e ”構造)も取りつる。UO2とカリックス[nlア
レン誘導体とのホスト−ゲスト型錯形成反応に詔いて、
Rが低級アルキル基のカルボン酸の場合はカリックス同
アレンの8個のカルボキシレートが配位すれば十分であ
り、上述したコンホメーシ璽ンのいかんによらず良好な
ウラン吸着剤となるが、それ以外の置換基の場合はco
ne構造である事が好ましい。
次に本発明のウラン吸着剤の製法の一例を述べ、本発明
を更に詳しく説明する。
本発明のウラン吸着剤の製法における出発物質としては
、カリックス[nlアレン及び濃硫酸である。
カリックス[nlアレンは、例えばC,D、 Guts
che(Accounts of Chemical 
Re5earch 、 198 B (16)161〜
170)の方法により作ったp−tert−プチルカリ
ックス[nlアレンを、トルエン中で無水塩化アルミニ
ウム等の脱アルキル化剤を用いて脱ブチル化する事によ
り作る事が出来る。
還流冷却管の付いたフラスコ中でカリツクス[nlアレ
ン1〜20f好ましくは5〜15fを90%以上、好ま
しくは95%以上、更に好ましくは98%以上の濃硫酸
10〜150 ml好ましくは40〜100 mlに添
加し、加熱(好ましくは80°C以上に)、溶解させ、
通常1時間以上、好ましくは2時間以上、更に好ましく
は8〜5時間、60〜100℃好ましくは70〜90℃
で反応させる。反応終了後、内容物を冷却し、析出した
p−スルホン酸カリックス[nlアレンをF別・洗浄す
る事により、前記(I)式におけるR=H,M=Hの化
合物を得る事が出来る。又、Rが低級アルキル基のもの
は、p−スルホン酸カリックス(nlアレンと適当なア
ルキル化剤、例えば)10ゲン化アルキルとをアルキル
化剤を溶解させるような溶剤、例えば水、メタノール、
エタノール、THF等に溶解し、OHの部位にアルキル
基を置換する事が出来る。又、Rが低級アルキル基のカ
ルボン酸のものは、ハロゲン化アルキルカルボン酸を用
いる事により前述の一般式のOHの部位に低級アルキル
のカルボン酸を置換する事が出来る。MがH以外の化合
物は各種イオンとイオン交換により得る事が出来る。
(発明の効果) 本発明のウラン吸着剤は、(I)式で示されるカリキサ
レン誘導体よりなるが水溶解性に富み、目的とするウラ
ニルイオンと最もよく配位化合物を形成するホストとし
てのキャビティーの設計及び官能基の導入が自由にでき
かつその骨格がクラウンエーテルを初めとする他の環状
配位子等のような柔軟性がない為にウラニルイオンに対
して高い選択性を示し、それ以外の金属イオンの吸着性
が少ないという特徴を有する。従って、海水中に存在す
るウランの吸着には、極めて選択性がよくかつ、吸着力
も大きいものである。又、本発明のウラン吸着剤が、ク
ラウンエーテルのように毒性の高いものでも、又価格の
高いものでもない。従って、本発明のウラン吸着剤を使
用すれば、海水中或いは廃水中のウランを極めて効率的
に吸着でき、又他の金属の吸着を抑える為に吸着ウラン
の純度が高く、精製工程を大巾に短縮する事が出来るな
ど極めて工業的に意義がある。
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
A、p−スルホン酸ナトリウムカリックス〔6)アレン
の調製 撹拌機と冷却管を具えたフラスコにカリックス[6Jア
レン7、781を98%の濃硫酸50m1に添加し、撹
拌しながら80°Cで8時間撹拌を続けた。
反応の終点は水不溶性物質がなくなった時点とする。
次いで室温まで冷却し、析出した結晶をP別し、98%
の濃硫酸で洗浄し、p−スルホン酸カリックス[61ア
レンの結晶を得た。得られた結晶を水に溶解し、炭酸バ
リウムにより中和し、生成した硫酸バリウムの沈澱をF
別する。P液に炭酸ナトリウムを添加し、p−スルホン
酸ナトリウムカリックス[6]アレン水溶液とする。溶
液のpHが8〜9になるまで炭酸ナトリウムを添加する
水溶液を活性炭で処理後、減圧乾燥する。残留物を水に
溶解し、不溶物をP別・分離する。P液を再度、活性炭
で処理し、活性炭を除去後、残液を濃縮する。濃縮液に
エタノールを添加し、次いで分別・結晶化して得た反応
生成物は、後記第1表に示す分析結果により、p−スル
ホン酸ナトリウムカリックス[6]アレンである事を確
認した(試料1)。
尚、出発物質のカリックス[6]アレンは、Gutsc
heらの方法(C,D、 Gutscheら、 J、 
Am、 Chem。
Soc、 、  108 8782 (1982) )
の方法で得たp −tert−プチルカリックス[6]
アレンをトルエン中でklcjh等の脱アルキル化剤に
よって脱ブチル化して得た。
B、O−メチル−p−スルホン酸ナトリウム力すックス
(6]アレンの調製 撹拌機、冷却管を具えたフラスコ中で実施例1の方法で
得たp−スルホン酸ナトリウムカリックス〔6)アレン
を811ジメチルスルホキシドを6゜−1水ヲ15 d
、沃化メチに’fe 8.4 Of 、 NaOHを2
.85Nを60℃で24時間加熱した。
冷却後、生成物をメタノール中に析出させた。
沈澱をP別し、10g/の水に溶解した。水不溶解分を
炉別・除去後、F液にエタノールを添加していき沈澱を
生成させた。副生物のNalを除去する為にこの操作を
くり返した。生成物は第1表に示す分析により、0−メ
チル−p−スルホン酸ナトリウムカリックス〔61アレ
ンである事を確認した(試料2)。
C,0−n−へキシル−p−スルホン酸ナトリウムカリ
ックス[6)アレン及び0−n−ドデシル−p−スルホ
ン酸ナトリウムカリックス[6]アレンの調製 沃化メチルの代りに、n−ヘキシルブロマイド或いはn
−ドデシルブロマイドを用いて、同様の操作で 及び を得た。
D、0−カルボキシメチル−p−スルホン酸ナトリウム
カリックス(6]アレンの調製 撹拌機、冷却管を具えたフラスコにi暴−士ミ愈念曇嚇
*p−スルホン酸ナトリウムカリックス[61アレンを
1 f/、 NaOHを29.  モノ臭化酢酸を8.
69.水を10gt添加し、80°Cで24時間加熱・
反応させた。
反応終了後室温まで冷却し、反応液を減圧乾燥させ、残
留物をQ、l N、 NaOH水溶液11)+/に溶解
し80’04時間加熱した。次いで減圧乾燥後、残留物
をエタノールで十分に洗浄した。得られた固形物は第1
表に示す分析により、0−カルボキシメチル−p−スル
ホン酸ナトリウムカリツクス[6]アレンである事を確
認した(試料5)。
第1表 生成物の分析結果 尚 PC:ペーパークロマトグラフィー、展開溶媒 イ
ソプロピルアルコール/水= 2/1(V/V) IR:赤外吸収スペクトル、KBr錠剤法NMR: ’
H−NMR,D20溶液20°C但し、試料−8では一
50gNaを一5O8Hとし、D20溶液85°Cで測
定。
又、上記表中の分析とは別に元素分析も行った。
試料−8では一50gNaを一8Q3 (NH4)とし
て元素分析は行った。
実施例1 試料1.2.5の各希薄水溶液をNa4 UO2(CO
8)8の希薄水溶液に添加し、UO2・ カリックス(
nlアレン誘導体の錯体形成を449 nmの電子スペ
クトルの吸光度の変化にて追跡した。吸収強度の変化が
つよくなった時点で各試料とウラニルイオンとの錯形成
の安定度定数を求めた。これを第2表に示す。尚、比較
例1.2の値は下図に示す化合物比較例1      
  比較例2 の結果である(但し、J、 Ame、 Chem、 S
oc、 1025947(1980)ibid  10
6 2481ラーー−一一一一−−−−−−−−− (1984)より引用)。
第2表 ウラニルイオンに対する安定度定数実施例2 実施例1で用いた試料−1,5及び比較例1のものにつ
きウランの選択吸着性のテストを行った。
この選択吸着性は、上記試料のウラニルイオンとの錯体
形成溶液に他の金属イオンを添加し、ウラニルイオン錯
体の吸収スペクトルの変化より求められる。第8表に他
の金属イオンとの安定度定数(KM)とウラニルイオン
との安定度定数(K)の比を示す。即ち、ウラニルイオ
ンに対する選択性は、試料−5が最もすぐれている事を
示し、比較例1は他の金属イオンの妨害が大きい事が判
る。
第8表  K/KM

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記( I )式で示されるカリキサレン誘導体よ
    りなるウラン吸着剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・( I
    ) 但し、n:4〜10 M:水素、アンモニウムイオン、低級 アルキルアンモニウムイオン、金 属イオン R:水素、低級アルキル基、低級アル キルのカルボン酸又はその塩、不 飽和アルキル基又は芳香族炭化水 素 x、y:水素、アルキル基、芳香族炭 化水素。
JP27944085A 1985-12-11 1985-12-11 ウラン吸着剤 Expired - Lifetime JPH0675673B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27944085A JPH0675673B2 (ja) 1985-12-11 1985-12-11 ウラン吸着剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27944085A JPH0675673B2 (ja) 1985-12-11 1985-12-11 ウラン吸着剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62136242A true JPS62136242A (ja) 1987-06-19
JPH0675673B2 JPH0675673B2 (ja) 1994-09-28

Family

ID=17611097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27944085A Expired - Lifetime JPH0675673B2 (ja) 1985-12-11 1985-12-11 ウラン吸着剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0675673B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049467A (en) * 1989-01-30 1991-09-17 Orient Chemical Industries, Ltd. Toner for use in the development of electrostatic latent images
US5210216A (en) * 1985-03-28 1993-05-11 Loctite (Ireland) Limited Calixarene and oxacalixarene derivatives and use thereof of sequestration metals
DE10238957B4 (de) * 2002-08-24 2005-12-01 Forschungszentrum Rossendorf Ev Verfahren zur Verringerung der Uran(VI)-Konzentration in fließenden Wässern
JP2012512232A (ja) * 2008-12-17 2012-05-31 アンスティテュート デュ ラジオプロテクシオン エ デュ スロテ ヌークレア カリックスアレーン分子の化粧用製剤および医薬製剤
CN112915982A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 兰州大学 一种含钴聚合物铀酰离子吸附剂的合成方法和应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210216A (en) * 1985-03-28 1993-05-11 Loctite (Ireland) Limited Calixarene and oxacalixarene derivatives and use thereof of sequestration metals
US5049467A (en) * 1989-01-30 1991-09-17 Orient Chemical Industries, Ltd. Toner for use in the development of electrostatic latent images
DE10238957B4 (de) * 2002-08-24 2005-12-01 Forschungszentrum Rossendorf Ev Verfahren zur Verringerung der Uran(VI)-Konzentration in fließenden Wässern
JP2012512232A (ja) * 2008-12-17 2012-05-31 アンスティテュート デュ ラジオプロテクシオン エ デュ スロテ ヌークレア カリックスアレーン分子の化粧用製剤および医薬製剤
CN112915982A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 兰州大学 一种含钴聚合物铀酰离子吸附剂的合成方法和应用
CN112915982B (zh) * 2021-01-29 2022-04-29 兰州大学 一种含钴聚合物铀酰离子吸附剂的合成方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0675673B2 (ja) 1994-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108976430B (zh) 一种酰腙连接的共价有机框架材料及其制备方法和应用
Zhao et al. Two novel lead-based coordination polymers for luminescence sensing of anions, cations and small organic molecules
Tao et al. Multi-responsive luminescent sensor based on three dimensional lanthanide metal–organic framework
US3932494A (en) Thiohumic acid, a process for preparing same, and its use for absorbing heavy metal ions
CN112322282A (zh) 一种荧光识别高锝酸根或高铼酸根的MOFs材料、其制备方法和应用
Li et al. Achieving Multifunctional Detection of Th4+ and UO22+ in the Post‐Synthetically Modified Metal–Organic Framework and Application of Functional MOF Membrane
Wei et al. A series of iodoargentates directed by solvated metal cations featuring uptake and photocatalytic degradation of organic dye pollutants
JP2002204953A (ja) ガス吸着剤の製造法およびその使用方法
Lu et al. Determination of trace tellurium by photochemical vapor generation-atomic fluorescence spectrometry using bifunctional Co-MOF-74 for preconcentration and sensitization
Song et al. Five isomorphic lanthanide metal-organic frameworks constructed from 5-(3-carboxy-phenyl)-pyridine-2-carboxylic acid and oxalate: synthesis, crystal structures and selective fluorescence sensing for aniline
CN105085332A (zh) 一种芳香硝基物在氧化铁/Fe(II)共存时选择性还原制备芳胺的方法
JPS62136242A (ja) ウラン吸着剤
JP2010083730A (ja) 重水素(d2)および重水素化水素(hd)の少なくとも一方を製造する方法およびこれに使用するギ酸分解用触媒
WO2017010771A1 (ko) 금속 -유기 골격체의 재생방법
CN114479109B (zh) 一种含n、s金属有机框架材料的制备及应用
Cui et al. Syntheses, structure and luminescent sensing for Cr (VI)/Fe (III) of a Zn (II) coordination polymer
Dengel et al. Studies on transition-metal oxo and nitrido complexes. Part 11. New oxo complexes of ruthenium as aerobically assisted oxidants, and the X-ray crystal structure of [Ru 2 O 6 (py) 4]· 3.5 H 2 O
CN110314667A (zh) 一种金属有机聚合物材料的制备及其应用
Kronenberg et al. Photoreactions of aromatic compounds XIII: Photosubstitution of 4‐nitroveratrole with methylamine; a convenient synthesis of N‐methyl‐4‐nitro‐o‐anisidine
JPS63197544A (ja) ウラン吸着剤
Moeller et al. Partial resolution of the tris-(oxalato)-germanate (IV) ion
JPS63277240A (ja) ウラン吸着材
WO2022082324A1 (es) Proceso de extracción sólido-líquido para recuperar iones de interés desde materiales sólidos
Chikuma et al. A chelate-forming resin prepared from a sulfonated dithizone and an anion-exchange resin and its application to collection of heavy metal ions
CN117050011B (zh) 一种以醋酸乙烯酯为原料合成2-甲基喹啉的方法