グラフト重合による吸着材開発の物語(電子書籍版)

出版社: 丸善出版
著者:
発行日: 2019-04-26
分野: 基礎・関連科学  >  基礎医学関連科学一般
ISBN: 9784621303726
電子書籍版: 2019-04-26 (電子書籍版)
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2,420 円(税込)

商品紹介

吸着材を用いて液体混合物から「不要」な物質を除去したり、逆に「のぞみ」の物質を濃縮したり採取したりすることができる。吸着の原理を解明し吸着材を作製することから研究開発はスタートするが、実用化に至るには実に長い道のりが必要で、開発から実用化に至るまでの苦闘のプロセスを赤裸々に記した研究者・技術者マインドに満ち溢れるユニークな書。吸着材に限らず機能を持った材料の原理、合成、性能、応用を解説した専門書は多数あるが、本書のように実用化に至るまでの苦心談を詳細に記した専門書は珍しい。吸着材をつくって、要求性能をクリアして、コストの試算で許容範囲に入り、実用を想定した耐久試験をパスするには、時間とお金がかかる。実用化が叶っても、市場が変化したり縮小したりすると、製品にはなっても商品にならずに終わってしまうことがある。しかし、何よりも大切なのは実用化への執念であることが本書から伝わってくる。

目次

  • 表紙
  • はじめに
  • 謝辞
  • 目次
  • 基礎編
  • 第1章 吸着の仕組み
  • ほんとうは収着材
  • 分離の分類と相互作用
  • コーヒーブレイク - 千葉県は世界第2位のヨウ素生産地
  • 第2章 吸着材の作製法と性能評価法
  • 最強の吸着材の作製法 : 放射線グラフト重合
  • 放射線の照射の設備
  • 第一の選択 : 基材の形と材質
  • 第二の選択 : モノマーと官能基
  • 第三の選択 : 担持と固定
  • グラフト率と官能基密度
  • 吸着材の性能
  • バッチ方式での実験方法
  • 流通方式での実験方法
  • 繰返し使用の実験方法
  • 第3章 吸着材開発の戦略
  • カニのハサミで微量コバルトイオンを捕まえる
  • ろ過膜をキレート多孔性膜へ変身させてコバルトを高速除去
  • キレート多孔性中空糸膜の作製と内部の孔構造
  • 滞留時間によらずに破過曲線が一致 !
  • 当たり前田の破過曲線
  • 理想的な吸着材のサイズ
  • 吸着量の直接測定
  • 二つの金属イオンの競合
  • 2番手になってがっかり
  • 分離材料や装置の理想
  • ワインドフィルター登場
  • 理想形を求めるべからず
  • 発表論文
  • 応用編
  • 第4章 除去の巻
  • 4.1 茶葉抽出液からのカテキンやカフェインの除去
  • カフェインがだめならカテキン採ります
  • 使い捨てないで繰り返し使える吸着繊維
  • 使い捨てない吸着繊維の提案
  • 純品に吸着容量では敵わない
  • 繰り返して使用できます。どうでしょう ?
  • 発表論文
  • 4.2 猫尿からのコーキシンの除去
  • 現状だと猫は皆, 腎臓病と判定されます
  • わたしの猫, ウィンちゃん
  • アフィニティ吸着材の作製
  • コーキシンのバンドが消えた
  • 国際特許の取得
  • 発表論文
  • 4.3 汚染水からのセシウムの除去
  • こういうときに何もしないんですか ?
  • これでつくれる吸着繊維
  • 不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維は深緑色
  • そうか ! グラフト鎖が微結晶に絡みついているんだ
  • ゼオライトとの対決
  • 大量製造装置の設計
  • GAGA, beautiful ! とErnst博士が褒めてくれた
  • 発表論文
  • 4.4 汚染水からのストロンチウムの除去
  • ストロンチウムの除去はむずかしい
  • SrTreatTM とはうまい命名
  • 「銅鉄」研究ではなく「CsSr」研究
  • チタン酸ナトリウムだろう
  • SrTreatTM との性能比較
  • 除染に必要な吸着繊維量の試算法
  • 発表論文
  • 4.5 汚染水からのルテニウムの除去
  • 逆転の発想
  • ルテニウム ( Ru ) は白金族 ! 核酸塩基で捕まるはず
  • 塩を添加するとRu を多く, 速く吸着した
  • 発表論文
  • 4.6 超純水からの尿素の除去
  • 尿素はどこから来る
  • 酵素ウレアーゼを繊維に固定する
  • 発表論文
  • 4.7 河川水からのホウ素の除去
  • 海水中のホウ素のほうが濃いのに ?
  • 安いホウ素を捕まえる高い試薬
  • それでもホウ素を除去しておきたい
  • 発表論文
  • 4.8 血液からの病因タンパク質の除去
  • 学科の再編とテーマ探し
  • 素人の浅知恵
  • 発表論文
  • 第5章 採取の巻
  • 5.1 海水からのウランの採取
  • 新聞の囲み記事をまず読んだ
  • 講演のスライド係であったからこその幸運
  • 太平洋沿岸で汲み上げてウランを採った
  • 太平洋に吸着材を浸してウランを1kg採った
  • 発表論文
  • 5.2 富士山湧き水からのバナジウムの採取
  • 転んでもただでは起きないタンニン酸固定繊維
  • タンニン酸含有率25 %
  • 湧き水から全部採っても足りず
  • 発表論文
  • コーヒーブレイク - 汚れにくい高分子界面
  • 第6章 回収の巻
  • 6.1 卵白からのリゾチームの回収
  • 卵のゼロエミッション
  • 2価のイオンでグラフト鎖を架橋する
  • ポリマーブラシに多層吸着
  • 発表論文
  • 6.2 酸化ゲルマニウムの回収
  • PETボトルにはゲルマニウムが含まれている
  • ゲルマを採るのにゲルマトラン構造
  • 中空糸膜の拡大版ワインドフィルター
  • 発表論文
  • 6.3 工場排水からの貴金属の回収
  • 貴金属とはいえ薄ければ捨てられる
  • 1,000mg配合のタウリンは両性電解質だった
  • 白金だけを捕まえる膜を持って来てください
  • タウリン, タンニン, アデニン
  • 発表論文
  • コーヒーブレイク - 虫歯予防食品添加物
  • 第7章 濃縮の巻
  • 7.1 海水からの塩の濃縮
  • 日本のふつうの食塩は砂浜でつくっていません
  • 日本の食塩のために大学に戻った三好さん
  • 高分子フィルムに強引にイオン輸送経路をつくる
  • 親元グループは現行膜に大きく勝った
  • この先が楽しみ
  • 発表論文
  • 7.2 河川水からの17β - エストラジオールの濃縮
  • 1,000倍の予備濃縮
  • ポリクローナル抗体なら安い ?
  • メタノールを使う半破壊的溶離
  • 発表論文
  • 7.3 海水からのレアアースの濃縮
  • 海水にもレアアース ( 希土類 ) が溶けている
  • 液 - 液抽出に代わる固相抽出
  • 真の値はわからない
  • 発表論文
  • 7.4 血液からの薬物の濃縮
  • 製品カタログのイラストはわかりやすい
  • 2色アイス構造
  • 予測どおり
  • 発表論文
  • コーヒーブレイク - トリチウム水の除去
  • 第8章 精製の巻
  • 8.1 魚油からのDHAの精製
  • サプリメントのホームラン王「DHA」
  • 固定化銀アフィニティ
  • 猫の行列のできる研究室
  • rol - up 現象
  • 硝酸銀は水によく溶けて勝算あり
  • 発表論文
  • 8.2 培養液からの抗体の精製
  • 重金属からタンパク質への転身
  • リニア・スケールアップ
  • 抗体医薬品
  • トレンドは使い捨て
  • 発表論文
  • 8.3 磁石切削液からのネオジムとジスプロシウムの精製
  • レアメタルを混ぜてつくる最強磁石
  • グラフト鎖の疎水性基に抽出試薬の疎水性部を載せる
  • HDEHP担持繊維の勝ちとはならないのか…
  • 発表論文
  • 8.4血液からのゲルゾリンの精製
  • 筋肉の大家, 片山栄作先生
  • ゲルゾリン
  • タンパク質を全部捕まえた後, ゲルゾリンだけはがす
  • ゲル電の威力
  • 抗がん剤ではなかったのか
  • 発表論文
  • 8.5 混合液からのL体の精製
  • 体の精製
  • 困難な分離のワースト3
  • 多層集積構造
  • 新しい組合せがイノベーション
  • 二つの独立した評価方法
  • 透過法で得られる破過曲線
  • 注入法で得られるクロマトグラム
  • 落とし穴
  • 発表論文
  • 8.6 放射性廃棄物からのウランやプルトニウムの精製
  • 分析しないと始まらない処分
  • 液 - 液抽出から固相抽出法へ
  • ウランとプルトニウムの迅速分離精製
  • 発表論文
  • 「放射線グラフト重合」の研究論文と著書のリスト ( 1986 - 2018 )
  • 研究論文
  • グラフト鎖を使う
  • グラフト鎖をはかる
  • グラフト鎖をつくる
  • 著書
  • グラフト鎖が関与した元素の数38
  • おわりに
  • 索引
  • 奥付

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この書籍の参考文献

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本参考文献は電子書籍掲載内容を元にしております。

基礎編

P.48 掲載の参考文献

応用編

P.58 掲載の参考文献
1) 川村竜之介, 後藤聖太, 松浦佑樹, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 藤原邦夫, 須郷高信, 矢島由莉佳, 木下亜希子, 工藤あずさ, 日置淳平, 若林英行, N-ビニルピロリドン (NVP) グラフト重合繊維を用いた緑茶抽出液中のカテキンの吸着および水酸化ナトリウム水溶液を用いたカテキンの溶出, 化学工学論文集, 44, 89-102 (2018).
2) 松浦佑樹, 川村竜之介, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 藤原邦夫, 須郷高信, 矢島由莉佳, 日置淳平, 若林英行, N-ビニルアセトアミドグラフト重合繊維による緑茶抽出液中からのカテキンの吸着, RADIOISOTOPES, 67, 551-557 (2018).
3) 山上和馬, 松浦佑樹, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 藤原邦夫, 須郷高信, 矢島由莉佳, 日置淳平, 塩野貴史, 若林英行, タンニン酸固定繊維を用いたカフェインの溶離, 化学工学論文集, 44, 298-302 (2018).
P.62 掲載の参考文献
P.72 掲載の参考文献
3) 斎藤恭一, CsやSrを高速で除去する繊維, 化学, 67, 35-37 (2012).
4) 斎藤恭一, 除染, 超純水製造, レアアース精製に向けた無機化合物, 酵素, 抽出試薬を担持した繊維状分離材料の作製, 高分子論文集, 71, 211-222 (2014).
5) 斎藤恭一, 小島隆, 浅井志保, 繊維に接ぎ木した高分子鎖に絡めた無機化合物を利用する放射性物質の除去, 分析化学, 66, 233-242 (2017).
6) 後藤聖太, 斎藤恭一, 東京電力福島第一原子力発電所港湾内の汚染海水から放射性物質を除去する吸着繊維の開発 (1) 放射性セシウムの除去, RADIOISOTOPES, 65, 7-14 (2016).
P.79 掲載の参考文献
1) 河野通尭, 海野理, 後藤駿一, 藤原邦夫, 須郷高信, 小島隆, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, ペルオキソチタン錯体アニオンと新規アニオン交換グラフト繊維との組み合わせから作製した海水中からのストロンチウム除去用吸着繊維, 日本海水学会誌, 69, 90-97 (2015).
2) 片桐瑞基, 河野通尭, 後藤駿一, 藤原邦夫, 須郷高信, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, DMAPAAグラフト繊維へのチタン酸ナトリウムの穏和な反応条件下での担持と得られた繊維を使う海水からのストロンチウムの除去, 日本海水学会誌, 69, 270-276 (2015).
3) 成毛翔子, 後藤駿一, 片桐瑞基, 藤原邦夫, 須郷高信, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, DMAPPAグラフト繊維に担持されたチタン酸ナトリウムの組成およびそのストロンチウムイオン交換比の決定, 日本海水学会誌, 70, 364-368 (2016).
4) 後藤駿一, 斎藤恭一, 東京電力福島第一原子力発電所港湾内の汚染海水から放射性物質を除去する吸着繊維の開発 (2) 放射性ストロンチウムの除去, RADIOISOTOPES, 65, 15-22 (2016).
P.84 掲載の参考文献
1) 佐々木貴明, 藤原邦夫, 須郷高信, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, ルテニウムを水中から除去するための核酸塩基固定繊維の作製, 日本海水学会誌, 69, 98-104 (2015).
P.88 掲載の参考文献
P.92 掲載の参考文献
2) 池田浩輔, 梅野太輔, 菊池隆, 安藤清人, 須郷高信, 斎藤恭一, ナイロン繊維にグラフト重合したポリグリシジルメタクリレートへのN-メチルグルカミン固定反応に適する溶媒の選択, 日本イオン交換学会誌, 22, 81-86 (2011).
P.95 掲載の参考文献
1) M. Kim, K. Saito, S. Furusaki, T. Sato, T. Sugo, and I. Ishigaki, Adsorption and elution of bovine γ-globulin using an affinity membrane containing hydrophobic amino acids as ligands, J. Chromatogr., 585, 45-51 (1991).
P.105 掲載の参考文献
P.109 掲載の参考文献
1) 山上和馬, 矢島由莉佳, 若林英行, 藤原邦夫, 須郷高信, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, タンニン酸固定繊維を用いた富士山湧き水からのバナジウムの採取, 日本海水学会誌, 72, 329-331 (2018).
P.112 掲載の参考文献
2) 松野伸哉, 岩撫暁生, 梅野太輔, 斎藤恭一, 伊藤 一, 坂本雅司, 細孔表面に固定したカルボキシベタイン基による多孔性膜へのタンパク質の吸着の抑制, Membrane (Maku), 35, 86-92 (2010).
P.117 掲載の参考文献
P.121 掲載の参考文献
1) 佐藤克行, 秋葉光雄, 白石朋文, 須郷高信, 斎藤恭一, キレート繊維フィルターを用いる酸化ゲルマニウムの回収, 日本イオン交換学会誌, 18, 9-13 (2007).
P.125 掲載の参考文献
P.128 掲載の参考文献
P.135 掲載の参考文献
1) 三好和義, 宮澤忠士, 佐藤直大, 梅野太輔, 斎藤恭一, 永谷剛, 吉川直人, 電子線グラフト重合法による製塩用イオン交換膜の開発 (第1報) フィルム基材の材質の選択, 日本海水学会誌, 63, 167-174 (2009).
2) 宮澤忠士, 浅利勇紀, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, 永谷剛, 吉川直人, 電子線グラフト重合法による製塩用イオン交換膜の開発 (第2報) ナイロンフィルムへのビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライドおよびスチレンスルホン酸ナトリウムのグラフト重合, 日本海水学会誌, 63, 175-182 (2009).
3) 浅利勇紀, 宮澤忠士, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, 永谷剛, 吉川直人, 電子線グラフト重合法による製塩用イオン交換膜の開発 (第3報) 高密度ポリエチレン製フィルムへのグリシジルメタクリレートおよびジビニルベンゼンの共グラフト重合, 日本海水学会誌, 63, 387-394 (2009).
4) 宮澤忠士, 浅利勇紀, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, 永谷剛, 吉川直人, 元川竜平, 小泉智, 電子線グラフト重合法による製塩用イオン交換膜の開発 (第4報) ナイロン6製フィルムを基材とした陽イオン交換膜の高分子構造, 日本海水学会誌, 64, 360-365 (2010).
5) 石森啓太, 宮澤忠士, 浅利勇紀, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, 水口和夫, 有冨俊男, 吉江清敬, 電子線グラフト重合法を適用した1価イオン選択透過性をもつ製塩用イオン交換膜の作製, 日本海水学会誌, 65, 35-41 (2011).
6) 永谷剛, 佐々木貴明, 斎藤恭一, 電子線グラフト重合法によるポリエチレン基材製塩用イオン交換膜の製造 (その1) 陽イオン交換膜, 日本海水学会誌, 71, 300-307 (2017).
7) 永谷剛, 佐々木貴明, 斎藤恭一, 電子線グラフト重合法によるポリエチレン基材製塩用イオン交換膜の製造 (その2) 陰イオン交換膜, 日本海水学会誌, 72, 96-103 (2018).
8) 永谷剛, 佐々木貴明, 斎藤恭一, 電子線グラフト重合法によるポリエチレン基材製塩用イオン交換膜の製造 (その3) 1価イオン選択透過性能をもつ陰イオン交換膜, Membrane (Maku), 43, 231-237 (2018).
P.140 掲載の参考文献
1) S. Nishiyama, A. Goto, K. Saito, K. Sugita, M. Tamada, T. Sugo, T. Funami, Y. Goda, and S. Fujimoto, Concentration of 17β-estradiol using an immunoaffinity porous hollow-fiber membrane, Anal. Chem., 74, 4933-4936 (2002).
P.142 掲載の参考文献
P.147 掲載の参考文献
1) 芝原隆二, 萩原京平, 梅野太輔, 斎藤恭一, 須郷高信, 多孔性中空糸膜の孔表面へのサイズ排除型グラフト鎖の付与, Membrane (Maku), 34, 220-226 (2009).
P.150 掲載の参考文献
1) S. Naruke, K. Fujiwara, T. Sugo, S. Kawai-Noma, D. Umeno, and K. Saito, Reduction of supercooling of heavy water with silver dioxide, Bull. Soc. Sea Water Sci., Jpn., 72, 41-42 (2018).
P.156 掲載の参考文献
P.161 掲載の参考文献
2) 工藤大樹, 松崎優香, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 放射線乳化グラフト重合法を用いた抗体高速精製のためのアニオン交換繊維の作製, RADIOISOTOPES, 66, 243-249 (2017).
3) 松崎優香, 工藤大樹, 小島隆, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 放射線前照射乳化グラフト重合法を適用したタンパク質を高容量に吸着するためのカチオン交換繊維の作製, 化学工学論文集, 43, 88-94 (2017).
P.166 掲載の参考文献
2) 佐々木貴明, 内山翔一朗, 藤原邦夫, 須郷高信, 梅野太輔, 斎藤恭一, リン酸ビス (2-エチルヘキシル) (HDEHP) 担持繊維充填カラムを用いた固相抽出法に基づく溶出クロマトグラフィーによるNdとDyの分離, 化学工学論文集, 41, 220-227 (2015).
3) 中村祐樹, 藤原邦夫, 須郷高信, 河合 (野間) 繁子, 梅野太輔, 斎藤恭一, 抽出試薬担持繊維を用いた塩酸溶液からのパラジウムの回収, 化学工学論文集, 42, 113-118 (2016).
P.172 掲載の参考文献
1) 米津慎二, 斎藤恭一, 片山栄作, 東條正, 白石朋文, 須郷高信, イオン交換多孔性膜に吸着したgelsolinのアフィニティ溶出, Membrane (Maku), 30, 269-274 (2005).
3) 吉川聖, 萩原京平, 斎藤恭一, 片山栄作, 東條正, 須郷高信, gelsolin精製におけるアニオン交換グラフト鎖搭載多孔性膜とアニオン交換ビーズカラムとの性能比較, 日本イオン交換学会誌, 18, 2-8 (2007).
P.179 掲載の参考文献
P.184 掲載の参考文献
1) 浅井志保, 斎藤恭一, 微量放射性物質の測定前処理用固相抽出カートリッジの作製, Biomedical Research on Trace Elements, 28, 1-10 (2017).

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