[發明專利]與粒狀多孔體接觸而進行反應的反應方法

有效

• 申請號: 201680039129.0
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107708851B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 宮本利一;白鴻志
• 申請（專利權）人: 株式會社SNG
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;B01J8/16;B01J20/28;B01J45/00;C01B33/159;G01N30/88;G01N30/96
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王銘浩

在使包含反應對象的液體與粒狀多孔體接觸而進行反應的反應方法中，探明接觸時間與最佳粒徑等之間的關系，提供有效的反應條件。對于粒狀多孔體的粒徑的上限值D(mm)，在非循環式的柱流通法中根據D＝0.556×LN(T)+0.166求出，在循環式的上述柱流通法和振蕩法中，根據D＝0.0315×T+0.470求出，對于接觸時間T(秒)，在非循環式的柱流通法中，賦予粒狀多孔體的容積(m³)除以液體的流通速度(m³/秒)而得的值，在循環式的上述柱流通法中，賦予使液體的流通時間(秒)乘以使粒狀多孔體的容積除以液體的容積而得的容積比從而得到的值，在振蕩法中，賦予在液體中添加粒狀多孔體后的經過時間(秒)乘以上述容積比而得的值。

技術領域

本發明涉及一種粒狀多孔體，所述粒狀多孔體具有三維連續網狀結構的包含無機化合物的骨架體，并且具有2級的多孔結構，所述2級的多孔結構包含在上述骨架體的間隙形成的貫通孔、和從上述骨架體的表面向內部延伸的分散形成于上述表面的細孔，特別涉及使包含金屬離子和低分子化合物等反應對象的液體與該粒狀多孔體接觸而進行反應的反應方法。

背景技術

具有2級的多孔結構的包含無機化合物的整體式(monolith)多孔體具有三維連續網狀結構的包含無機化合物的塊狀的骨架體，借助在該骨架體的間隙形成的微米級的特征性的三維連續網狀結構的貫通孔、和在該骨架內存在的納米級的細孔，顯示在流體力學上物質移動也優異的反應性。例如，作為抗體分子的分離再生例，有將接觸時間最優化從而縮短至2秒左右的例子(參見下述專利文獻1)。

其中，使流體通過塊體的整體式多孔體并不泄露地進行反應時，需要無間隙地覆蓋整體式多孔體的專用外套。處于貫通孔0.1～100μm的范圍的整體式多孔體與外套(jacket)之間若產生間隙，則流體通過間隙而泄漏，因此要使流體全部通過整體式多孔體內部，需要以幾微米為單位控制間隙。

因此，如果是將整體式多孔體破碎而制成顆粒狀那樣的在顆粒內具有貫通孔和細孔的2級的多孔結構的粒狀多孔體，則僅通過填充于預先準備的柱內即可容易地使用。作為一例，提出了將上述整體式多孔體粉碎而成的顆粒狀的無機系填充劑填充于柱容器而用作分析用前處理柱(參見下述專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-2008號公報

專利文獻2：日本特開2006-192420號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Fred E.Regnier，“Perfusion Chromatography”，Nature，350，pp.634-635(18 April 1991)

發明內容

發明要解決的問題

與在粒子內僅存在細孔的單一孔的介孔粒子不同，具有2級的多孔結構的粒狀多孔體在粒子內部存在成為擴散流路的貫通孔。因此，認為流體容易迅速擴散至粒子內部，認為與單一孔的粒子相比，即便粒徑大，反應效率也好。然而，該粒狀多孔體的物理特性相關的單項具體的研究并未被充分進行，在使該粒狀多孔體與包含反應物質的流體接觸而反應的方法中，最佳粒徑、接觸時間等明確的反應條件尚未被探明。整體式多孔體的反應方法有很多，具有2級的多孔結構的無機多孔體的最佳反應方法不明確，至今未標準化。

作為溶液中的分子在粒子內的擴散行為，在以往的1級的單一孔粒子的情況下，分子通過在粒子內存在的無數納米尺度的細孔而非常緩慢地進行分子擴散。在分子擴散中，擴散速度根據與粒子的細孔表面的相互作用的強度而變化，與分子的分散、對流能夠主導的微米區域不同，分子擴散慢1000倍以上。