イオン交換樹脂の基礎知識と利用・応用のポイント

製品の品質と市場競争力を支える分離精製技術。本講演では、イオン交換樹脂の基礎理論から高純度化への展開、先端産業での活用事例まで幅広く解説いたします。食品、電子材料、環境保全、エネルギー分野などにおける事例も交え、実験データの適正な解析手法や実用化に向けたプロセス構築のポイントを詳しくご提供します。最新の技術動向を踏まえ、工程改善や部材探索に携わる研究者・技術者の方々が実務で直面する諸問題を克服するための具体的な解決策を共有、サポートいたします。

1. イオン交換樹脂における吸着・分離のメカニズム
   1. イオン交換体の用途と分類
   2. イオン交換のメカニズム
      1. イオン交換反応
      2. イオン交換選択性
      3. イオン交換速度
2. イオン交換樹脂の性質
   1. イオン交換樹脂の構造
      1. 化学的構造
         • 官能基
         • 高分子母体
      2. 物理的構造
         • 細孔構造
   2. イオン交換樹脂の種類と特徴
      1. 陽イオン交換樹脂
      2. 陰イオン交換樹脂
      3. キレート樹脂
      4. 合成吸着剤
      5. 触媒用イオン交換樹脂
   3. イオン交換樹脂の反応と性質
      1. 物理的性質
         • 交換容量
         • 耐熱性
         • 物理的強度
         • 膨潤収縮
      2. 化学的性質
         • イオン交換反応
         • 選択性
         • 再生
3. イオン交換樹脂の取り扱いと操作
   1. イオン交換樹脂の実験方法と基本操作
      1. 原液の適用範囲
      2. イオン交換樹脂の選定方法
      3. 実験方法と解析
         • 処理液質
         • 実用的交換容量
         • 再生実験
      4. スケールアップ
   2. イオン交換樹脂の取り扱い方
      1. イオン交換樹脂の性能低下
         • 熱分解
         • 化学的分解
         • 有機物による汚染
      2. 性能劣化の管理と対策
      3. イオン交換樹脂の再生方法
         • 再生方法と水質の関係
         • 経済的再生方法
      4. 電気再生式イオン交換装置
4. イオン交換樹脂の利用・応用のポイント
   1. 水処理への利用
      1. 用水処理
         • 純水
         • 超純水
      2. 環境対策
         • 排水処理
         • 回収
         • リサイクル
         • 有害物質の除去
         • PFASの除去
      3. 飲料水処理、浄水器
         • 飲料水中の硝酸イオン、ホウ素、塩素酸の除去
         • 浄水器・軟水器用イオン交換樹脂
   2. 化学プロセスへの利用
      1. 電子材料の精製
         • 微量金属除去
         • 触媒除去
         • 溶媒の高純度化
         • リサイクル
      2. 金属の回収・精製への応用
         • 金属回収
         • 金属の精製
         • メッキ浴の回生
      3. エネルギー関連
         • リチウムイオン二次電池
         • 燃料電池
      4. 触媒としての利用
         • 固体触媒としての利点と用途例
      5. モノリス状イオン交換樹脂
         • 微量不純物除去
         • フロー合成用触媒
         • 高吸収性材
   3. 医薬・食品産業への利用
      1. 分離剤の選定と精製方法 (脱色、脱塩、吸着溶離、クロマト分離)
         • 機能性食品の分離精製、糖類の精製、アミノ酸の精製
         • 有害物質の除去
           • 重金属
           • ホルムアルデヒドなど
         • 食品の風味改善
           • 酒類
           • 果汁など
      2. 医薬産業への利用
         • 抗体医薬精製
         • 核酸医薬精製