(57)【要約】【課題】目的物質を簡便かつ効率的に捕捉できる物質回収システムおよび当該物質回収システムに好適に適用できる捕捉性ハイドロゲルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、磁性粉と吸着材とを含有する、三次元網目構造の捕捉性ハイドロゲルの製造方法であって、少なくとも磁性粉、目的物質を捕捉する吸着材、ゲル成分および水をアルカリ性環境下で混合する工程Ａと、前記工程Ａの後、ゲル化する工程Ｂとを含み、前記磁性粉の少なくとも一部が鉄粉である捕捉性ハイドロゲルの製造方法。【選択図】図２
2020078801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉と吸着材とを含有する、三次元網目構造の捕捉性ハイドロゲルの製造方法であって、
少なくとも磁性粉、目的物質を捕捉する吸着材、ゲル成分および水をアルカリ性環境下で混合する工程Ａと、
前記工程Ａの後、ゲル化する工程Ｂとを含み、
前記磁性粉の少なくとも一部が鉄粉である捕捉性ハイドロゲルの製造方法。
【請求項２】
前記吸着材は、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、水酸化チタン、金属フェロシアン化物、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンおよびペクチンからなる群から選択される請求項１に記載の捕捉性ハイドロゲルの製造方法。
【請求項３】
三次元網目構造を有する捕捉性ハイドロゲルであって、
前記三次元網目構造内に、
磁性粉と、
目的物質を液体中で捕捉する吸着材と、
水と、を含有し、
前記磁性粉は鉄粉と、前記鉄粉とは異なる異種の磁性粉を併用し、
アルカリ性を示し、且つ磁力により回収可能な物質回収用の捕捉性ハイドロゲル。
【請求項４】
ビーズ状である請求項３に記載の捕捉性ハイドロゲル。
【請求項５】
前記吸着材は、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、水酸化チタン、金属フェロシアン化物、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンおよびペクチンからなる群から選択される請求項３又は４に記載の捕捉性ハイドロゲル。
【請求項６】
前記三次元網目構造は、グルコマンナン、寒天、ゼラチン、アガロース、カラギーナン、グアーガム、キサンタンガム、グアー豆酵素分解物、ローカストビーンガム、ポリアンフォライトゲル、卵白を用いたタンパク質ゲル、トリブロックコポリマー、環動ゲル、ナノコンポジットゲルおよびダブルネットワークゲルから選択される構造に由来する、請求項３〜５のいずれかに記載の捕捉性ハイドロゲル。
【請求項７】
前記目的物質が、除染物質またはレアメタルである、請求項３〜６のいずれかに記載の捕捉性ハイドロゲル。
【請求項８】
目的物質を液体中で捕捉する請求項３〜７のいずれかに記載の捕捉性ハイドロゲルと、
前記目的物質を吸着した前記捕捉性ハイドロゲルを磁力により集積する磁力集積手段と、を備える物質回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質回収システム、捕捉性ハイドロゲルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有害なイオンを濁水や泥水中から除染する場合、これらに混在する固形分を、予め凝集・沈殿処理、フィルタープレスを用いた加圧ろ過などによる除去処理等を行う。その後、濁水等に吸着材を投入して有害なイオンを集積する。しかし、これらの工程には、大規模な設備・装置、凝集剤・沈殿剤などの大量の消耗品を要する上、長期の処理時間、作業員の確保が必要となる。また、コスト面でも課題がある。
【０００３】
排水処理や有害物質の固定化に、磁性ハイドロタルサイト類複合体を用いた例が開示されている（特許文献１、２）。磁性を用いた集積に関し、これまで本発明者は、抗がん剤を磁力でがん病巣などの目的部位に送達できる磁気誘導型ドラッグデリバリーシステム（特許文献３、４）や、原発汚染水から磁力で放射性セシウムを取り除くことが可能なプルシアンブルー担持磁性ナノ粒子などの提案を行ってきた（特許文献５）。
【０００４】
ところで、ゲルは架橋して三次元網目構造体を形成する材料であり、固体と液体の中間的な性質を併せ持つため、寒天やゼラチン等の食品関連、コンタクトレンズ等の医療関連をはじめとするソフトマテリアル、高吸水性材料、薬剤放出制御剤等として種々の用途に応用展開されている。
【０００５】
例えば、安価に入手できるグルコマンナンは、腸で消化されない水溶性食物繊維（複合多糖類）であり、蒟蒻芋から精製されるものである。これを熱水に溶解し、水酸化カルシウムなどを加えると、食物繊維が不溶性食物繊維に変化することにより凝固する。これが食用の蒟蒻であり、その約９７％が水分である。水酸化カルシウムはアルカリ剤であるため、蒟蒻はアルカリ性を示す数少ない食品である。グルコマンナンは、水を吸収し、３０分で約１０倍、６時間で約１５０倍程度に膨張する。この性質を利用して、ゲル化剤、品質改良剤、増粘剤、保湿剤、吸収剤などとして、広い分野で利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０８３８４０号
【特許文献２】国際公開第２００５／０８７６６４号
【特許文献３】特許第４１８３０４７号
【特許文献４】国際公開第２０１１／０９６２３０号
【特許文献５】特許第４９３２０５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
廃水などの濁水や泥水中から有害なイオンなどの除染物質や、レアメタル等の資源を効率よく回収することができる技術が切望されている。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みて成されたものであり、その第１の目的とするところは、目的物質を簡便かつ効率的に捕捉できる物質回収システムを提供することであり、第２の目的とするところは、前述の物質回収システムに好適に用いられる捕捉性ハイドロゲルおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題を解決すべく鋭意検討を重ね、以下の態様において、本発明の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
[１]：  目的物質を液体中で捕捉する捕捉性ハイドロゲルと、
前記目的物質を吸着した前記捕捉性ハイドロゲルを磁力により集積する磁力集積手段と、を備え、
前記捕捉性ハイドロゲルは、前記目的物質を捕捉する吸着材と、磁性粉とを含有する、物質回収システム。
[２]：  前記吸着材は、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、水酸化チタン、金属フェロシアン化物、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンおよびペクチンからなる群から選択されることを特徴とする[１]に記載の物質回収システム。
[３]：  磁性粉と、
目的物質を液体中で捕捉する吸着材を含有し、
磁力により回収可能な物質回収用の捕捉性ハイドロゲル。
[４]：  前記吸着材は、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、水酸化チタン、金属フェロシアン化物、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンおよびペクチンからなる群から選択されることを特徴とする[３]に記載の捕捉性ハイドロゲル。
[５]：  少なくとも磁性粉、目的物質を捕捉する吸着材、ゲル成分および水を混合する工程Ａと、
前記工程Ａの後、ゲル化する工程Ｂとを含む、
前記磁性粉と前記吸着材とを含有する捕捉性ハイドロゲルの製造方法。
[６]：  前記吸着材は、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、水酸化チタン、金属フェロシアン化物、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンおよびペクチンからなる群から選択されることを特徴とする[５]に記載の捕捉性ハイドロゲルの製造方法。
[７]：  前記工程Ａは、アルカリ性環境下で行うことを特徴とする[５]または[６]に記載の捕捉性ハイドロゲルの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的物質を簡便かつ効率的に捕捉できる物質回収システムを提供できるという優れた効果がある。また、前述の物質回収システムに好適に用いられる、捕捉性ハイドロゲルおよびその製造方法を提供できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る物質回収システムを用いた目的物質回収のフローチャート図。
【図２】本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲルの一例を示す模式図。
【図３】本実施形態に係る物質回収システムの説明図。
【図４】本実施形態に係る物質回収システムの説明図。
【図５】本実施形態に係る物質回収システムの説明図。
【図６】本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲルの製造時に用いるシリコンプレート上面の一例を示す模式図。
【図７】本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲルの製造時に用いるシリコンプレート側面の一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは一致しない。
【００１３】
本実施形態に係る物質回収システムは、目的物質を吸着させて磁力により捕捉するシステムに関する。より詳しくは、集積対象である目的物質を含む液体中に捕捉性ハイドロゲルを投入して、目的物質を捕捉性ハイドロゲルに吸着させ、吸着した捕捉性ハイドロゲルを磁力により回収するシステムに関する。この捕捉性ハイドロゲルは、少なくとも磁性粉と目的物質を捕捉するための吸着材を含有し、液体中で磁力により回収可能な物質回収用のゲルをいう。
【００１４】
ここで、目的物質とは集積する対象物質であり、適宜選定できる。例えば、廃水などの濁水や泥水中から有害なイオンなどの除染物質を目的物質とすることができる。例えば、重金属（ヒ素、セレン、鉛、６価クロム、カドミウム、ニッケル、水銀、シアン、銅、亜鉛、マンガン、鉄等）の除去、有害物質（フッ素、ホウ素、アンモニウムイオン、リン酸イオン、亜硝酸イオン、ノルマルヘキサン抽出物（鉱物油、動植物油）、塩素等のハロゲン化合物（トリハロメタン、ジクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等）の除去、放射性物質の除染に利用できる。また、資源の回収を目的としたレアメタル（前記各金属、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウム、インジウム、ガリウム、タンタル、ジルコニウム、ニオブ、白金、ネオジウム、ディスブロシウム、テルビウム、コバルト、チタン、スカンジウム、希土類、イットリウム、ユーロピウム、ディスプロシウム、ランタン、アルミニウム等）を目的物質とすることができる。
【００１５】
図１に、本実施形態に係る物質回収システムのフローチャート図を示す。本実施形態に適用する液体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば特に限定されない。好適な例として水系、有機溶剤が一部に含まれている水系溶剤が挙げられるが、有機溶剤系に適用することも可能である。
具体例としては、雨水、地下水、雪解け水、海水、河川、湖、池、貯水槽等の水や、汚染土壌を含む土壌水、工事現場の排水、埋め立て処分地の排水、トンネルの排水、汚染した塵の分散水、汚染した埃の分散水、汚染がれき・装置・機械などの洗浄水、三輪車・自転車・オートバイ・自動車・電車・貨車・船・飛行機・ヘリコプターなど人・動物・荷物などの輸送手段を洗浄した水、上水道へ供給する水、中水道に供給する水、下水道から集められた水、下水汚泥、浄水汚泥、捕捉対象である目的物質を含む焼却灰の分散水、牛乳、果汁、お茶などの食品を含む飲料水、収穫した茶葉等の洗浄水、母乳、内部被爆者の血清や体液、その他動物・植物・微生物由来の水分・汚染水・洗浄水、工業廃水、実験排水が例示できる。なお、上水道、中水道に供給する水とは、例えば、各家庭に供給する水、工業用水、農業用水、林業・畜産業・水産業に使用する水を含む。
【００１６】
まず、回収対象となる目的物質を含む液体に、捕捉性ハイドロゲルを投入する（Ｓｔｅｐ１、図３）。捕捉性ハイドロゲルは、目的物質捕捉性と磁性を兼ね備えた、三次元網目構造を有するゲルである。捕捉性ハイドロゲルの投入量は、液体中の捕捉する目的物質の量に応じて調整すればよい。
【００１７】
図２に、捕捉性ハイドロゲルの模式図を示す。本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲル１はビーズ状のゲルであり、三次元網目構造２内に、磁性粉３、吸着材４、水５を含有する。捕捉性ハイドロゲルの主成分は水５である。三次元網目構造２は、捕捉性ハイドロゲル１の骨格を成すものであり、公知の技術を制限無く利用できる。例えば、架橋構造を有する高分子鎖を用いることができる。捕捉性ハイドロゲル１の主たる成分は水である。捕捉性ハイドロゲル１の形状は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であればよく任意である。捕捉性ハイドロゲルの主溶媒は水であるが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の溶媒を含むことができる。例えば３０％以下の範囲で有機溶媒を含んでいてもよい。
【００１８】
本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲル１の製造方法は、少なくとも磁性粉３、目的物質を液体中で捕捉する吸着材４、三次元網目構造２を構成するゲル成分および水５を混合する工程Ａと、工程Ａの後、ゲル化する工程Ｂとを含む。工程Ｂのゲル化工程は、例えば、加熱により三次元網目構造を構築する工程が例示できる。但し、本発明は、以下の製造方法に何ら限定されるものではない。
【００１９】
三次元網目構造２は特に限定されず、適宜、選定できる。一例として、蒟蒻、グルコマンナン、寒天、ゼラチン、アガロース、カラギーナン、グアーガム、キサンタンガム、グアー豆酵素分解物、ローカストビーンガム、トリブロックコポリマー、環動ゲル、ナノコンポジットゲル、ダブルネットワークゲル、ポリアンフォライトゲル、卵白を用いたタンパク質ゲル（“卵の白身が高強度の新素材に、医療、食品・・応用に期待”、産経新聞、インターネット＜URL：http://www.sankei.com/premium/news/180127/prm1801270026-n1.html＞２０１８年１月２７日の記事）等が例示できる。また、特開２０１７−１７１６１７号公報や、T. Nojima、T. Iyoda、“Water-Rich Fluid Material Containing Orderly Condensed Proteins”、Angewandte Chemie 56, 1308-1312, (2017)等に記載のゲルを利用することも可能である。
【００２０】
蒟蒻は、前述したように、グルコマンナンを熱水に溶解して水酸化カルシウムを加えることにより、食物繊維が不溶性食物繊維に変化して凝固することにより得られる。なお、アルカリ剤は凝固の目的を達成できればよく、炭酸ナトリウム等を含め種々の化合物を用いることができる。
【００２１】
また、国際公開２０１６／０２７３８３号に記載のポリアンフォライトゲル、K. Haraguchi、et al.,”
A Unique Organic-Inorganic Network Structure with Extraordinary Mechanical, Optical, and Swelling/De-swelling Properties”, Adv. Mater. 14，1120-1124 (2002)に記載のナノコンポジェットゲル、Y. Okumura, et al., “The Polyrotaxane Gel: A Topological Gel by Figure-of-Eight Cross-links”, Adv. Mater. 13，485-487 (2001)に開示の環動ゲル、J. P. Gong、et al., “Double-Network Hydrogels with Extremely High Mechanical Strength”, Adv. Mater. 15，1155-1158 (2003)のダブルネットワークゲル、H. J. Zhang、et al., “Tough Physical Double-Network Hydrogels Based on Amphiphilic Triblock Copolymers”, Y. Adv. Mater. 28，4884-4890 (2016)のトリブロックコポリマーを用いたダブルネットワークゲル、T. Sakai，et al, “Design and Fabrication of a High-Strength Hydrogel with Ideally Homogeneous Network Structure from Tetrahedron-like Macromonomers”, U.I.Chang. Macromolecules， 41， 5379-5384 (2008)のテトラＰＥＧゲル等を用いることができる。
【００２２】
捕捉性ハイドロゲルの機械的強度を高める観点からは、ダブルネットワークゲルが好ましい。ダブルネットワークゲルは、２種の違う要素を組み合わせて形成されたゲルである。例えば、ベースとなる網目構造に他の高分子鎖が絡みついている、複数の網目構造からなる構造や、ベースとなる網目構造と、他の高分子鎖が互いに架橋している構造が挙げられる。３種以上の違う要素を組み合わせて形成されたゲルも好適に用いられる。
【００２３】
複数の高分子鎖を用いる場合、それぞれの高分子鎖が網目構造である必要は無く、全体として網目構造が構築されていればよい。吸着材４または／および磁性粉３を強固に保持するために、高分子鎖に吸着材４または／および磁性粉３と共有結合、イオン結合、水素結合、錯体、疎水性相互作用、ファンデルワールス力を有する基等を設けてもよい。また、吸着材４と磁性粉３を焼結により強固に結合させてもよい。
【００２４】
経済性の観点からは、ゲル成分として安価な蒟蒻、グルコマンナン、寒天、ゼラチン、カラギーナン、ローカストビーンガムなどの使用が好ましい。アルカリで凝固させた蒟蒻、グルコマンナンは耐熱性が高く、沸騰水中でも溶けないため、高温の排水処理にも好適である。一方、寒天は７０℃以上、ゼラチンは２５℃以上、カラギーナンおよびローカストビーンガムは６０℃以上の環境では溶けてしまうため、高温の排水処理には不向きである。
【００２５】
蒟蒻は、保存可能期間を延ばす観点から、化学的にシュウ酸やシュウ酸カルシウム、不快な臭気（蒟蒻臭）の原因となるアミン類などの成分などを除去した無臭蒟蒻、もしくは蒟蒻から精製した蒟蒻マンナンを原料とすることがより好ましい。蒟蒻マンナンの精製は、例えば、小笠原至玄、他２名、“コンニャクマンナンを支持体とする電気泳動法の試み”、生物物理化学、Vol.31、No.3、1987（第155-158）を参照することができる。
【００２６】
捕捉性ハイドロゲルのサイズは目的に応じて選定できる。溶液中での分散性、比表面積を考慮すると粒径は０．５〜３ｍｍの範囲が好ましい。また、目的物質の吸着容量、磁気吸着性を考慮すると１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。勿論、用途に応じてサイズは適宜選定できる。捕捉性ハイドロゲルの飽和磁化は、磁力による集積効率を高める観点から、５ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｅｍｕ／ｇ以上である。また、さらに好ましくは２０ｅｍｕ／ｇ以上である。磁石への吸着効率を高める上では、飽和磁化が高いほうが好ましい。
【００２７】
捕捉性ハイドロゲルを塊として得、ミキサーなどで解砕することができる。この場合、解砕条件により、サイズの分布や形状（多角多面体の形状等）を調整することができる。複数の多角多面体が連なる形状や不整形であってもよい。また、糸こんにゃく製造機などを用いて装置の細孔から押し出す方法により製造してもよい。糸状のものを切断して円柱状の捕捉性ハイドロゲルを製造してもよいし、ミキサー等で解砕することにより、形状分布のある捕捉性ハイドロゲルを得ることもできる。また、アルカリ凝固時に成形して、球型など様々な形状に設計してもよい。加温工程の際に、型を用いる方法、予め球形等にしたものを蒸し器などで蒸す方法が例示できる。
【００２８】
磁性粉３は、捕捉性ハイドロゲル中にあり、磁力集積手段によって集積可能な磁性を有するという条件を満たすものであればよい。また、粒子径が小さくても高い磁気誘導特性を有する磁気異方性の高い材料が好ましい。磁性粉３の好ましい材料としては、鉄粉、ステンレス粉、酸化鉄粉（マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、マグヘマイト（Ｆｅ２Ｏ３）、一酸化鉄（ＦｅＯ））、コバルト粉、ニッケル粉、ガドリニウム粉、鉄−ケイ素系合金粉、鉄−ニッケル系合金粉、鉄−コバルト系合金粉、鉄−ケイ素−アルミニウム合金粉、もしくはニッケル−亜鉛系、マグネシウム−亜鉛系、マンガン−亜鉛系のフェライト粉、窒化鉄、コバルト白金クロム合金、バリウムフェライト合金、マンガンアルミ合金、鉄白金合金、鉄パラジウム合金、コバルト白金合金、鉄ネオジウムボロン合金、及びサマリウムコバルト合金等が挙げられる。また、複写機等で用いられている磁性トナ−等を利用してもよい。なお、磁性ナノ粒子表面の耐食性を向上させるため、表面を各種酸化金属などで被覆してもよい。これらの粒子は、耐食性を向上させるために非磁性分子によって被覆してもよい。例えば、高分子ポリマー被覆磁性マイクロ粒子、樹脂被覆磁性マイクロ粒子やシリカ被覆磁性マイクロ粒子などを用いてもよい。磁性粉３は、入手容易性の観点から鉄粉が好ましい。
【００２９】
磁性粉３の平均粒径は目的に応じて適宜設計し得るが、取り扱い容易性の観点から平均粒子径が１〜５００μｍの磁性粉が好ましく、１０〜２００μｍがより好ましく、２０〜１００μｍが更に好ましい。平均粒子径が５５〜１００μｍの磁性粉を用いることにより、迅速な磁気分離性、経済性、取り扱い上の安全性を高めることができる。なお、磁性粉３としてナノ粒子を排除するものではない。即ち、磁性粉として、１種類もしくは複数種のナノ粒子を単独で又は他のサイズの粒子と併用して用いてもよい。ナノ粒子を用いることで、比表面積を大きくし、三次元網目構造との相互作用を高めることができる。磁性粉のサイズは、ゲルの特性等を考慮して適宜選定することができる。
【００３０】
磁性粉３の含有量は、磁性粉の磁力に応じて適宜設計できる。例えば、捕捉性ハイドロゲルの質量に対して０．０１〜０．２５倍程度とする。
【００３１】
吸着材４としては、捕捉対象である目的物質を捕捉できるものであればよく、公知の吸着材を制限なく用いることができる。吸着材４としては、ハイドロタルサイト、活性炭、カルサイト、モンモリロナイト、カオリナイト、バーネサイト、ゼオライト、イライト、バーミキュライト、パイロフィライト、パーライト、ベントナイト、イオン交換体全般（陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換繊維、陰イオン交換繊維）、キレート樹脂、キレート繊維、両性イオン交換樹脂、両性イオン交換繊維、分子標識ゲル、酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体、金属フェロシアン化物、水酸化チタン、リン酸ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化ネオジウム、酸化インジウム、酸化銀、セリウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウムフェライト水和物、イライト、雲母(mica)、スメクタイト(smectite)等の粘土鉱物全般、公知の天然・人工のナノ多孔体、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサン、ペクチンなどの食物繊維等が有効である。また、抗体をつけたバイオビーズなども吸着材として好適である。バイオビーズの商品としては、AnaLig Ｃｒ-02（IBC Advanced Technologies製）等が例示できる。両性イオン交換繊維としては、特開2012-030197号公報に記載の技術を好適に用いることができる。
【００３２】
分子標識ゲルとしては、特開２０１０-７１７０７号公報（第２０頁）、特開平６-２２９９９４号公報（第１９頁）、特表２００２-５２９７１４号公報（第４６頁）、特開２０００-１２６６１７号公報（第５頁）、特開２００１-１４１７１０号公報（第７頁）およびR.M.Izatt、et al, American Laboratory, December, 28C (1994)等に記載のゲルが例示できる。
【００３３】
両性イオン交換樹脂の具体的商品としては、三菱化学株式会社製のSK1B、SK104、SK110、SK112、UBK08、UBK10、UBK12、PK208、PK212、PK216、PK218、PK220、PK228、SK104H、SK1BH、PK216H、RCP145H、RCP160M、UBK530、UBK535、UBK530K、UBK535K、UBK555、WK40、WK10、WK11、WK100、SA10A、SA12A、SA11A、NSA100、UBA120（均一粒径品）、PA306S、PA308、PA312、PA316、PA318L、HPA25、SA20A、SA21A、PA408、PA412、PA418、WA10、WA20、WA21J、WA30、SAF11AL、SAF12A、PAF308L、WA30C、AMP03、CR11、CR20、CRB03、CRB05、HP20、HP21、セパビーズTM SP70、セパビーズTM SP825、SP850、SP700、セパビーズTM SP207、HP20SS、セパビーズTM SP20SS、SP207SS、HP2MG等が例示できる。また、特開２０１４-１８４３９１号公報の段落［００１８］等に記載の両性イオン交換樹脂を好適に適用できる。
【００３４】
利用できるそのほかの吸着材の具体的商品としては、住化ケムテックス株式会社製のデュオライトTM  A109D、A113LF、A113MA、A113MB、A113OH、A116、A116LF、A134LF、A161JCL、A162LF、A368MS、A375LF、A378D、A561、A568、C20J、C20JH、C20LF、C20LFH、C255LFH、C26A、C26CH、C26H／2095、C26TRH、C433LF、C467、C476、C548、C747UPS、ES371N、PWA7、PWA7、S4LF、S874、S876、S877、S878、SC100、SC200、SC300、SC400、SC500、SC600、UP5000、UP6000、UP7000、XAD761等、イマックTM  HP1220Na、HP333、HP555等、スミカイオンTM  MB77、S8TR等、デュオジェットTM  A1130CL、A1160CL、C2255H等、スミキレートTM  MC250、MC600H、MC700、MC760、MC760CA、MC770、MC850、MC900、MC960等、キレスト株式会社製のキレスパールTM  CH112、CH351、CH400、SA110、SB130、SB230、WB150等、キレストファイバーTM  GRY-L、GRY-LW、GRY-HW、IRY、IRY-L、IRY-LW、IRY-HW等、ピュロライト株式会社製のA100、A103S、A110、A111S、A133S、A170/4675、A200、A300、A400、A500、A501P、A502PS、A503、A510、A520E、A532E、A600、A830W、A845、A847、A850、A860、A870、Bromide PlusTM、C100、C100E、C100EAg、C100x10、C100x12、C100x16MBH、C104、C106、C107E、C115E、C120E、C150、C160、FerrIXTM A33E、MB400、MB378LT、MB478LT、MN102、MN150、MN170、MN202、MN250、MN270、MN500、MN502、NRW1000、NRW1600、NRW2400、NRW600、NRW5010、NRW1600/NRW600、NRW1600Li7/NRW600、PAD300、PAD350、PAD400、PAD500、PAD550、PAD600、PAD610、PAD700、PAD900、PAD910、PAD950、PurogoldTM A193、S106、S108、S910、S914、S920、S930/4922、S950、S985、SGA550、SGC650、SSTC60、SSTC60H、SSTC80DL、SSTC104、SSTA63、SSTA64等、オルガノ株式会社製のアンバーライトTM  200CT、252、FPC3500、FPX66、IR120B、IR124、IRA67、IRA96SB、IRA98、IRA400J、IRA402BL、IRA404J、IRA410J、IRA411、IRA458RF、IRA478RF、IRA743、IRC76、IRC747、IRC747UPS、IRC748、IRA900J、IRA904、IRA910CT、IRA958、XAD-2、XAD4、XAD7HP、XAD1180N、XAD2000、XE583等、アンバ-ジェットTM  1020、1024、1060、1220、4400、4010、アンバ-リストTM  15DRY、15JWET、16WET、31WET、35WET、A21、MB-1、MB-2、MB-4、EG-4A-HG、EG-5A-HG、ESP-1、ESP-2等、協和化学工業株式会社製のキョーワードTM  200、500、600、700等、KW-2000 TM  等、株式会社日本海水製のREAD-As、READ-B、READ-B(MC)、READ-B(LC)、READ-Cs(Co)、READ-Cs(Fe)、READ-F、READ-F(HG)、READ-F(PG)、READ-Sb、READ-Sr1、READ-Sr2、READ-Sr3等、株式会社アムロン製品のA-19S、AC-1、CAMZ、CAMZ-S、CAMZ-W、CAPA-CT、MB4、TKS105、アッシュクローA、アッシュクローS等、株式会社アステック製のMP-C、MP-CC、MP-HC、MP-S等、日本セイフティー株式会社製のカテナチオAB、AB-c、AB-e、AB-L等、みぞぐち事業株式会社製のNova等が例示できる。
【００３５】
また、特開２０１６−７６０１号公報に開示の吸着材も好適に用いることができる。また、レアメタル回収における好適な吸着材としては、以下の文献に記載の吸着材が例示できる。即ち、“ニッケルめっき排水の工場内リサイクル技術の開発“、平成２２年度〜平成２３年度、財団法人福岡県産業・科学技術振興財団産学官共同研究開発事業研究成果報告書、［２０１８年１月３０日検索］、インターネット＜URL：http://www.ist.or.jp/randd/seikahoukokusyo/H23-2.pdf＞や、桂鉄雄、「イオン交換樹脂による銅、ニッケルおよびコバルトの分離分析におけるイオン交換樹脂の利用」（第２報）分析化学、１０巻、１９６１、４号、特開２０１６-７６０１号公報等が例示できる。また、インジウム吸着用キレートとして、スミキレートＭＣ９６０（住化ケムテックス株式会社製）、ガリウム吸着用キレートとして、スミキレートＭＣ９００（住化ケムテックス株式会社製）、銅、ニッケル、亜鉛の吸着材として、スミキレートＭＣ７００（住化ケムテックス株式会社製）等が好適である。また、クロムを目的物質とする場合には、イオン交換樹脂を用いる方法が好適である（参考：”六価クロムの無害化処理“、［２０１８年１月３０日検索］、インターネット＜URL：https://jp.tech.misumi-ec.com/categories/surface_treatment_technology/st01/c0027.html＞、テルビウム吸着キレートに関しては、小林セツ、他５名、“ジエチレントリアミンーポリカルボン酸を含むキレート樹脂による廃棄物中のテルビウムの濃縮と回収”日本イオン交換学会誌／３巻（１９９２）２号等が例示できる。
【００３６】
更に、ウラン、ガリウム、インジウム、ゲルマニウム、モリブデン、バナジウム、金、白金、パラジウム、銀、銅、３価クロム、６価クロム、コバルト、セリウム、プルトニウム、亜鉛およびラジウムの吸着キレートに関しては、平井雅英、“微量金属回収用キレート樹脂”、有機合成化学、第42巻第、11号、1984、第１００５頁-等を参照できる。また、マンガンやランタンに関しては、キレート樹脂として三菱ケミカル株式会社製のダイヤイオンTM CRシリーズが好適である。また、タングステン、タンタル、チタンに関しては、多田格三、他１名、“陰イオン交換分離による超高湿合金中のコバルト、チタン、タンタルの定量”、分析化学、１２巻（１９６３）９号に記載の吸着材を適用できる。
【００３７】
更に、ニオブ、ジルコニウム吸着イオン交換樹脂等が好適である。また、 小熊幸一、他１名、“分離・濃縮による鉄鋼微量成分分析の発展”、鉄と鋼、１００巻、２０１４、７号に記載の吸着材が好適である。また、ロジウムの吸着材としては、特開平１０-１７９５３号公報に記載の吸着材を好適に用いることができる。
【００３８】
また、リチウムの吸着材としては、特許第４０７２６２４号に記載の特異的アルカリ金属イオン吸着材（酸化ニオブを骨格とする多孔性結晶の無機イオン交換体）を利用できる。具体的には、Ｎａ8Ｎｂ22Ｏ59を酸処理してナトリウムイオンを水素イオンに交換したプロトン型吸着剤、Ｒｂ8Ｎｂ22Ｏ59を酸処理してルビジウムイオンを水素イオンに交換した後に水酸化リチウム溶液に接触させて該水素イオンをリチウムイオンに交換したリチウム型吸着剤、Ｒｂ10Ｚｒ2Ｎｂ20Ｏ59を酸処理してルビジウムイオンを水素イオンに交換したプロトン型吸着剤、Ｒｂ13Ｚｒ5Ｎｂ17Ｏ59を酸処理してルビジウムイオンを水素イオンに交換したプロトン型吸着剤、Ｒｂ10Ｔｉ2Ｎｂ20Ｏ59を酸処理してルビジウムイオンを水素イオンに交換したプロトン型吸着剤、またはＲｂ10Ｓｎ2Ｔａ20Ｏ59を酸処理してルビジウムイオンを水素イオンに交換したプロトン型吸着剤が例示できる。
【００３９】
なお、上記吸着材の具体例は例示であって、これらに限定されるものではない。吸着材４は、捕捉性ハイドロゲルに含有できる形態であればよく、特に限定されないが、例えば０．１μｍ〜１ｍｍ程度の粉状、顆粒状、細粒状、小粒状が例示できる。吸着材４の表面積を増やす目的で、ワーリング社製粉砕機X-TREME等を用いて粉砕処理を行ってもよい。粉砕機としては、例えば、大阪ケミカル株式会社の各種粉砕機を用いることができる。
【００４０】
吸着材４の含有量は、磁性粉の磁力に応じて適宜設計できる。例えば、捕捉性ハイドロゲルの質量に対して０．００５〜０．５倍程度とする。
【００４１】
吸着材４または／および磁性粉３は、三次元網目構造２によって空間的な移動が束縛されている。磁性粉３、吸着材４の保持力を強化する観点からは、吸着を目的とする物質やイオンの出入りを妨げない範囲で、架橋構造を密とすることが好ましい。
【００４２】
目的物質が、例えば重金属類（ヒ素、セレン、鉛、６価クロム、カドミウム等）の場合には、吸着材および磁性粉の両機能を兼ね備えた共通の鉄粉や酸化鉄を用いてもよい。これらの重金属類を捕捉する場合において、鉄粉や酸化鉄に加えて、ハイドロタルサイトを併用することにより、集積効率をより向上させることが可能となる。また、ハイドロタルサイトをこれらの重金属類に加えることにより、フッ素、ホウ素の除去が可能になるというメリットもある。
【００４３】
鉄粉を用いる場合、水に濡れると容易に腐食し、磁気で吸着・分離・回収できなくなる問題がある。このため、鉄粉を磁性粉３として用いる場合には、アルカリ性環境下において使用することが好ましい。係る観点から、アルカリ性を示す吸着材と磁性粉との組合せがより好ましい。好適な例として、ハイドロタルサイトと鉄粉の組合せが例示できる。ハイドロタルサイトは、製造工程において水酸化カルシウムなどの強アルカリを使用するため、ハイドロタルサイトを水に分散させた場合にアルカリ性を示す。このため、ハイドロタルサイトと鉄粉を含有するハイドロゲルは、安定性が顕著に高まる効果がある。ハイドロタルサイトは、天然のハイドロタルク石を用いても、市販されているハイドロタルサイト類を用いてもよい。
【００４４】
また、鉄粉の錆を防止する方法として、ハイドロゲルをアルカリ性水溶液中で保存しておいてもよい。また、目的物質を回収する液体をアルカリ性環境にする方法も好適である。
【００４５】
ハイドロタルサイトを用いることにより鉄粉の安定性を高めることができるが、アルカリ性を示さない吸着材を用いる場合には、ｐＨ調整剤を添加する等して捕捉性ハイドロゲルがアルカリ性になるように適宜調整してもよい。鉄粉の錆の防止に効果的である他、アルカリ性環境にすることは、例えば蒟蒻の凝固にも好適である。但し、蒟蒻の凝固には鉄イオンは好ましくないので、凝固促進のために鉄イオンの除去が好ましい。
【００４６】
金属フェロシアン化物の具体例としては、フェロシアン化鉄（プルシアンブルー）、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルト、フェロシアン化銅などのフェロシアン化金属が好適な例として挙げられる。
【００４７】
捕捉対象である目的物質がセシウムの場合には、フェロシアン化鉄、フェロシアン化ニッケル、フェロシアン化コバルト、ゼオライト、粘土鉱物、ペクチンが特に有効である。その他、ポリデキストロース、アルギン酸ナトリウム、イヌリン、カラギーナン、セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサンなども有効である。プルシアンブルーは、セシウムの他、タリウム除去などにも有効である。吸着材は、捕捉したい放射性物質に応じて適宜選定すればよい。
【００４８】
吸着材４は、必要に応じて、熱処理や圧熱処理等の処理を施してもよい。例えば、ゼオライトなどは、熱処理や圧熱処理によってセシウム吸着能を向上させることができる。複数種類の放射性物質を捕捉したい場合は、種類の異なる吸着材を被覆性磁性ナノ粒子に導入したり、複数の捕捉性ハイドロゲルを用いたりすればよい。捕捉対象である目的物質がストロンチウムの場合には、水酸化チタンが特に有効である。
【００４９】
磁性能と吸着能を兼ね備える粒子の場合には、磁性粉３と吸着材４とが同一粒子からなっていてもよい。また、磁性ハイドロタルサイト複合体のように、磁性粉と吸着材の複合体も好適に用いられる。複合体は互いに結合していてもよいし、非結合であってもよい。結合させる方法としては、共有結合、イオン結合、分子間力、水素結合、錯形成等の公知の結合方法を適用できる。磁性粉３および吸着材４が互いに結合することにより、三次元網目構造による間接的な結合との相加・相乗効果により強固に磁性粉３、吸着材４をハイドロゲル内に保持することができる。但し、集積後の分別の観点からは、磁性粉と吸着材が別々の粒子であることが好ましい。
【００５０】
磁性粉３と吸着材４は、捕捉性ハイドロゲル内部（三次元網目構造のネットワーク内）に含まれる態様、表面にこれらが結合している態様およびこれらの組合せのいずれでもよい。磁性粉は捕捉性ハイドロゲル内部に取り込み、吸着材４を捕捉性ハイドロゲルの表面に結合させる態様も好適である。磁性粉３，吸着材４の捕捉性ハイドロゲルからの脱落を防ぐ観点からは、内部に取り込まれている態様が好ましい。磁性粉３のハイドロゲルからの流出を防ぐことにより、磁気回収の信頼性を高めることができる。また、磁性粉のみを含むハイドロゲルと、吸着材のみを含むハイドロゲルをそれぞれ作製し、それらを強固に結合させた捕捉性ハイドロゲルを用いてもよい。
【００５１】
また、目的物質の種類に応じて、適宜、磁性粉単体と捕捉性ハイドロゲルを併用してもよい。例えば、ヒ素含有量が高く、フッ素または／およびホウ素を少量含有する排水の場合には、安価な鉄粉を多めに使用することでヒ素を重点的に除去し、鉄粉では除去できないフッ素または／およびホウ素に対しては少量の捕捉性ハイドロゲルを使用することにより、安価に効率よく排水処理を行うことができる。このような方法により、目的物質の特性に応じて安価で効率よく回収することが可能となる。
【００５２】
次いで、回収対象となる目的物質を含む液体中に投入された捕捉性ハイドロゲル１によって、捕捉対象である目的物質を捕捉する（Ｓｔｅｐ２、図４参照）。必要に応じて、液体を撹拌、分散、加温、冷却等してもよい。また、レアメタル等を回収する際に、金属のイオン化を促すために、液体のｐＨ調整剤等の添加剤を適宜加えることができる。
【００５３】
目的物質は、捕捉性ハイドロゲルに吸着できればよく、捕捉形態は問わない。捕捉性ハイドロゲルの表面に吸着させる態様、捕捉性ハイドロゲル内部に目的物質を吸着させる態様、およびこれらの組合せのいずれでもよい。強固に捕捉する観点からは、吸着材を保持した三次元網目構造内に目的物質を取り込む態様を含ませることが好ましい（例えば、小笠原至玄、他２名、“コンニャクマンナンを支持体とする電気泳動法の試み”、生物物理化学、Vol.31、No.3、1987（第155-158）等参照）。
【００５４】
その後、磁力集積手段により液体中から捕捉性ハイドロゲル１を集積する。次いで、磁力集積手段を液体から分離した後に、磁気発生をオフすることによって捕捉対象である捕捉性ハイドロゲルを回収する（Ｓｔｅｐ３、図５参照）。即ち、磁力集積手段の磁力により、捕捉対象である目的物質をトラップした捕捉性ハイドロゲル１を集積し、回収する。このような方法によれば、簡便かつ効率よく捕捉対象である目的物質を回収することができる。磁力集積手段は、液体内に浸漬させずに、容器の外壁に当接あるいは近接させることにより、捕捉性ハイドロゲル１を集積させて、分離・回収してもよい。
【００５５】
イオン吸着効率の向上の観点からは、吸着材のサイズをなるべく小さくした方が単位重量当たりの反応表面積が広がるため有利であるが、小さなサイズの処理済み吸着材を回収するには、凝集・沈殿処理などに時間がかかるデメリットが生じる。本実施形態に係る物質回収方法によれば、比表面積が大きなサイズの小さい吸着材および磁性粒子を捕捉性ハイドロゲルに担持させているので、高い吸着能・迅速な回収能を同時に満たすことができる。
【００５６】
磁力集積手段としては公知の技術を適宜用いることができる。適用する液体の量に応じて、適切な磁力集積手段を用いればよい。比較的少量の液体に対しては、スペースを取らない観点からマグネティックセパレーター（株式会社Noritake製）等が好ましい。また、大量の液体に対して本実施形態に係る物質回収システムを利用する場合には、強力な磁場を発生できる超電磁磁石等が好適である。
【００５７】
磁力集積手段として、磁力のＯＮ−ＯＦＦ可能な機能と、移動機構を備えたものを用いることもできる。また、永久磁石とシールド手段とによって磁力のＯＮ−ＯＦＦを制御することも可能である。さらに、永久磁石等を用いて捕捉性ハイドロゲル１をまず回収し、その後、より強力な電磁石、超電導磁石等により捕捉性ハイドロゲル１を回収し、次いで、電磁石や超電導磁石等の磁力をオフすることにより、捕捉性ハイドロゲル１を分離することも可能である。
【００５８】
コンパクトなマグネットセパレーターも好適に用いられる。例えば、MDK-4(-U)、MDK-6(-U)、MDK-8(-U)、MDK-12(-U)、MDK-18(-U)、MDK-24(-U)、以上株式会社Noritake製等を好適に用いることができる。そのほか、ダイカ社株式会社製のダイアバーＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ダイアグリッドDGS-200、DGS-250、DGS-300、DGH-200、DGH-250、DGH-300、ダイアコーナーDCH-100、DCH-150、DCH-200、DCH-250、DCH-300、DCH-350、DCH-400、DCS-100、DCS-150、DCS-200、DCV-100、DCV-150、DCV-200、DCV-250、ダイアセルフDAS(AMS)、ダイアローターDRP-200、DRP-250、DRP-300、DRP-400、DRP-500、ダイアキャノンDKP-80、DKP-90、DKP-100、DKP-150、ダイアスラーDSY-25、DSY-32、DSY-40、DSY-50、DSI-25、DSI-40、DSI-50、DST-25、DST-40、DST-50、DST-60、DSH-40、DSH-50、DSH-60、DSH-70、DSH-80、DSH-100などのマグネットセパレーターも好適に用いられる。
【００５９】
永久磁石を用いる場合には、特に限定されるものではないが、一例として、フェライト、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ合金、サマリウム−コバルト合金を挙げることができる。強力な磁力を要する場合には、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ合金が好ましい。磁力集積手段は、電磁石や超電導磁石等を用いる場合にも、磁石の磁力線に指向性を付与させるために、シールド手段を設けることが有効である。磁力集積手段を海水による腐食などから適切に保護するために、必要に応じて磁石等をケーシング内に密封する。
【００６０】
その後、液体２０中の目的物質の濃度をセンサー、ICP-MS、ランタンアリザリンコンプレキソン（Lanthanum・Alizarin Complexone）吸光光度法などによって再測定する（Ｓｔｅｐ４）。そして、捕捉対象である目的物質の回収が必要と判断された場合には、上記Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ３を繰り返す。捕捉対象である目的物質の回収が不要と判断された場合には、捕捉対象である目的物質の回収作業を終了する。なお、ステップ４の工程をステップ２後の液体の上澄み液に対して行い、その後にステップ３を行うこともできる。その場合、目的物質の回収が不十分な場合には、ステップ１、２を繰り返す。
【００６１】
捕捉性ハイドロゲルは、大半が水分であることから、焼却処理、フィルタープレス脱水機（“汚泥をろ過室で加圧するフィルタープレス”、［２０１８年２月９日検索］インターネット＜URL: https://kcr.kurita.co.jp/wtschool/052.html＞）、ベルトプレス脱水機（“ベルトプレスとスクリュープレスのしくみ”、［２０１８年２月９日検索］インターネット＜URL:https://kcr.kurita.co.jp/wtschool/050.html＞、スクリュープレス脱水機、真空脱水機（“真空脱水機のしくみと利用法”、［２０１８年２月９日検索］インターネット＜URL: https://kcr.kurita.co.jp/wtschool/053.html＞）、遠心脱水機（“遠心力を利用して分離する遠心脱水機”、［２０１８年２月９日検索］、インターネット＜URL:https://kcr.kurita.co.jp/wtschool/051.html＞）により減容化することが可能である。焼却残渣は酸化鉄等の磁性粉、ハイドロタルサイト等の吸着材となる。また、食肉加工の際に発生する畜産廃棄物である牛ルーメン液はセルロース分解酵素を含むため、当該ルーメン液で分解する成分からなる原料により捕捉性ハイドロゲルを製造した場合には分解させることができる。このようなハイドロゲルとして蒟蒻が例示できる。これらの処理後、磁力によって、ハイドロタルサイトと鉄粉の分離が可能になるため再利用も可能となる。
【００６２】
捕捉性ハイドロゲル１に対し、異種の磁性粉３を併用することもできる。同様に、吸着材は、１種単独の他、２種以上を併用してもよい。また、１種の捕捉性ハイドロゲルを用いる場合の他、複数種の捕捉性ハイドロゲルを併用して用いることができる。複数併用することにより、複数の目的物質を一度に回収できる。このため、特に汚染物質除去の場合に、高効率で回収できるというメリットがある。
【００６３】
なお、泥水、濁水、汚染土壌（以下、泥水等という）に対して捕捉対象である目的物質回収を実施する際には、泥水等若しくは汚染土壌を含む混合液に対して捕捉性ハイドロゲルを投入する前に、泥水等中若しくは汚染土壌の混合液中に含まれる磁性体を事前に磁気選別により回収しておくことが望ましい。これにより、捕捉性ハイドロゲルによる捕捉対象である目的物質の捕捉、及び回収を高効率で実現することができる。
【００６４】
本実施形態に係る物質回収システムは、上記本実施形態の例に限定されず種々の変形が可能である。例えば、物質回収システムは、液体注入口、捕捉性ハイドロゲルと液体との混合タンク、磁力による捕捉性ハイドロゲル回収タンク、濾過装置を有していてもよい。例えば、液体注入口からの液体注入に伴って捕捉性ハイドロゲル混合タンクに、液体注入量や汚染度等に応じて予め設定した捕捉性ハイドロゲルを投入する。そして、液体と捕捉性ハイドロゲルとを捕捉性ハイドロゲル混合タンク内でよく混合する。その後、磁力による捕捉性ハイドロゲル回収タンクに捕捉性ハイドロゲルを含む液体を移動させ、磁気集積手段により捕捉性ハイドロゲルを回収する。その後、用途に応じて必要であれば、濾過装置を通過させる。このような捕捉対象である物質回収システムは、例えば、浄水器、上下水処理施設、マンション等の上水処理システム、工場の排水処理施設、として好適に利用できる。
【００６５】
捕捉性ハイドロゲルの保管、運搬時には、水分を減量または除去してもよい。水分を減量または除去する方法としては、例えば、ショ糖、ブドウ糖、麦芽糖などの糖、塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどの塩、エタノール、グリセリンなどのアルコール類を捕捉性ハイドロゲルと混合することにより、浸透圧差を利用する方法がある。また、放置による自然乾燥、温風・低湿風・低圧・真空による乾燥、凍結乾燥、シリカゲル、粉末状のハイドロタルサイトなどの乾燥剤の混合などによる強制乾燥により、水分を除去してもよい。使用する際に、水に浸して膨潤させることにより捕捉性ハイドロゲルを再生することができる。
【００６６】
本実施形態に係る物質回収システムは、廃水などの濁水や泥水中から、液体と固形分の分離なしに、浮遊物質が共存する環境の中においても、有害なイオンなどを直接磁気分離できるという優れた効果を有する。また、本実施形態のシステムによれば、磁力集積手段のＯＮ−ＯＦＦにより捕捉対象である目的物質を回収できるので、操作性がよく、効率も高い。しかも、磁力集積手段は、何度も利用可能であるという優れたメリットがある。また、特別の設備等を導入する必要がないという点においても優れている。
【００６７】
本実施形態に係る捕捉性ハイドロゲルは、上記物質回収システムに好適に利用できるものであるが、上記システムにおける利用に限定されるものではない。
【００６８】
＜実施例＞
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００６９】
（例１）
ポリプロピレン製１５ｍＬ遠心管内で、０．２５グラムのKW-2000（協和化学工業株式会社製ハイドロタルサイト）と蒸留水１０ｍＬをよく混ぜ、１時間静置させた。その後、ｐＨ測定により１１．８であることを確認した。次いで、この混合液に鉄粉 RK-200（DOWA  IPクリエイション株式会社製）１．５グラムを加えよく混ぜた。２週間放置して観察したところ、目視では錆びの発生は認められなかった。
【００７０】
（例２）
ポリプロピレン製５０ｍＬ遠心管内で、３グラムのKW-2000と蒸留水３０ｍＬをよく混ぜ、２４時間静置後に上清を採取した。
【００７１】
（例３）
ポリプロピレン製１５ｍＬ遠心管内で、０．２５グラムのハイドロタルサイト KW-2000（協和化学工業株式会社製）と蒸留水１２．５ｍＬをよく混ぜ、１時間静置した。その後、ｐＨ測定により１１．８であることを確認した。次いで、１．５グラムの鉄粉 RK-200（DOWA  IPクリエイション株式会社製）を加えよく混ぜ、２時間静置した。沈殿した固形分を残して、ピペットで上清を極力取り除いた。
【００７２】
（例４）
０．７５グラムの蒟蒻粉を、７５℃に加温した蒸留水１５ｍＬに少しずつ添加し、５分間よくかき混ぜることによりソフトなゲルを得た。
【００７３】
（例５）
例３で得られた固形分に、例４で得られたソフトなゲルを加え、よく混合し、３０分間静置した。さらに、例２で得られた上清３ｍＬを加え、よく混合し１時間静置した。これらの混合工程は、特許５９０７４５６号の方法により行った。混合物を２０ｍＬシリンジにルアーキャップを装着し、内部に湯が入らないようにした容器に入れ、ステンレス製ビーカーを用いて湯せんで７５℃、３０分間の加熱処理することにより、ハードなゲル状の塊を得た。
【００７４】
（例６）
例５で得られたゲル状の塊に、例２で得られた上清１０ｍＬを加え、２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００７５】
（例７）
例５で得られたゲル状の塊に５０ｍＬの蒸留水を加え、ミキサーSKR-T250（タイガー株式会社製）を用いて１．５秒間×３回の解砕処理を行なったところ、数ミリ程度の大きさの細切物が得られた。０．２５ミリメーターのステンレス製メッシュのふるいをかけ、水分を除去した。
【００７６】
（例８）
例７で得られた洗浄済みのゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００７７】
（例９）
例７で得られた洗浄済みのゲルに、例２で得られた上清１０ｍＬを加え、２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００７８】
（例１０）
セレン標準液（WAKO純薬工業株式会社製）、フッ化物イオン標準液（キシダ化学株式会社製）、ホウ素標準液（キシダ化学株式会社製）のそれぞれを蒸留水に、添加、混合することにより、セレン濃度：１．２ｍｇ／Ｌ、フッ素：３．２ｍｇ／Ｌ、ホウ素：３．２ｍｇ／Ｌになるように調整し、模擬汚染水を作製した。
【００７９】
（例１１）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例７で得られた洗浄済みの、解砕したハイドロタルサイト／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、アズワン株式会社製のチューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【００８０】
（例１２）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、ICP-MSにより、セレン、ホウ素の定量を、また、ランタンアリザリンコンプレキソン（Lanthanum ・ Alizarin Complexone）吸光光度法により、フッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．６ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．９ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【００８１】
（例１３）
ポリプロピレン製１５ｍＬ遠心管内で、０．２グラムのハイドロタルサイト KW-2000（協和化学工業株式会社製）と蒸留水１０ｍＬをよく混ぜ、１時間静置した。その後、ｐＨ測定により１１．８であることを確認した。次いで、１．２グラムの鉄粉 RK-200（DOWA  IPクリエイション株式会社製）を加えよく混ぜ、２時間静置した。沈殿した固形分を残して、ピペットで上清を極力取り除いた。
【００８２】
（例１４）
無臭蒟蒻粉（富士ファイン研究所社製）０．７５グラムを、７５℃に加温した蒸留水１０ｍＬに少しずつ添加し、１０分間よくかき混ぜることによりソフトなゲルを得た。
【００８３】
（例１５）
例１３で得られた固形分に、例１４で得られたソフトなゲルを加え、よく混合し、３０分間静置した。さらに、例２で得られた上清４ｍＬを加え、よく混合し１時間静置した。これらの混合工程は、特許５９０７４５６号の方法により行った。混合物を２０ｍＬシリンジにルアーキャップを装着し、内部に湯が入らないようにした容器に入れ、ステンレス製ビーカーを用いて湯せんで７５℃、３０分間の加熱処理することにより、ハードなゲル状の塊を得た。
【００８４】
（例１６）
例１５で得られたゲル状の塊に、例２で得られた上清１０ｍＬを加え、２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００８５】
（例１７）
例１５で得られたゲル状の塊に５０ｍＬの蒸留水を加え、ミキサーSKR-T250（株式会社タイガー製）を用いて１．５秒間×３回の解砕処理を行なったところ、数ミリ程度の大きさの細切物が得られた。０．２５ミリメーターのステンレス製メッシュのふるいをかけ、水分を除去した。
【００８６】
（例１８）
例１７で得られた洗浄済みのゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００８７】
（例１９）
例１７で得られた洗浄済みのゲルに、例２で得られた上清１０ｍＬを加え、２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００８８】
（例２０）
例１７で得られた洗浄済みのゲルに、ブドウ糖１０グラムを加え、よく混合した。ゲル中の一部の水分がゲル外に出てくるとともに、ゲルの体積が減少した。出てきた水分を除去した後、２週間保存しても、錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【００８９】
（例２１）
例２０で得られたゲルに、３０ｍＬの水を加え、２４時間混合したところ、減少したゲルの体積が回復した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないこと、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【００９０】
例２０および例２１より、ブドウ糖を用いたハイドロゲルからの一部脱水は、ハイドロゲルの体積を減らすことにつながるため、保存、運搬にメリットがある可能性が示唆された。
【００９１】
（例２２）
無臭蒟蒻粉（富士ファイン研究所社製）０．７５グラム、および粉末活性炭（WAKO純薬工業株式会社製）０．１グラムを、７５℃に加温した蒸留水１０ｍＬに少しずつ添加し、１０分間よくかき混ぜることによりソフトなゲルを得た。
【００９２】
（例２３）
例１３で得られた固形分に、例２２で得られたソフトなゲルを加え、よく混合し、３０分間静置した。さらに、例２で得られた上清４ｍＬを加え、よく混合し１時間静置した。これらの混合工程は、特許５９０７４５６号の方法により行った。混合物を２０ｍＬシリンジにルアーキャップを装着し、内部に湯が入らないようにした容器に入れ、ステンレス製ビーカーを用いて湯せんで７５℃、３０分間の加熱処理することにより、ハードなゲル状の塊を得た。
【００９３】
（例２４）
例２３で得られたゲル状の塊に５０ｍＬの蒸留水を加え、ミキサーSKR-T250（株式会社タイガー製）を用いて１．５秒間×３回の解砕処理を行なったところ、数ミリ程度の大きさの細切物が得られた。０．２５ミリメーターのステンレス製メッシュのふるいをかけ、水分を除去した。
【００９４】
（例２５）
メチレンブルー原液（WAKO純薬工業株式会社製）２０マイクロリットルに５ｍＬの蒸留水を加えよく混合した。得られたメチレンブルー希釈液８００マイクロリットルに２０ｍＬの蒸留水を加えよく混合し、青色の模擬汚染水を作製した。
【００９５】
（例２６）
例２５の模擬水２０ｍＬに、例２４で得られた洗浄済みの、解砕したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル３グラムを加え、アズワン株式会社製のチューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、３時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。一方、処理後の模擬汚染水は、ほとんど無色透明に変化したことから、メチレンブルーが模擬汚染水中から除去されていることを確認した。
【００９６】
（例２７）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（A）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（A）内部に０．１５グラムのKW-2000（協和化学工業株式会社製ハイドロタルサイト）と蒸留水１ｍＬを入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入することにより、シリンジ（A）内部にハイドロタルサイトを密封した。ピストンの位置を固定したまま、転倒混和を繰り返すことにより、シリンジ（A）内部でハイドロタルサイトを水に分散させた。
【００９７】
（例２８）
例２７のシリンジ（A）を接続した三方活栓の別部位に、空のポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（B）を接続した。徐々に三方活栓を開くことによりシリンジ（A）−シリンジ（B）間を開放した。シリンジ（Ａ）先端部を上に向けたまま、ハイドロタルサイト分散水を吸引しないよう注意しながら、空のシリンジ（B）のピストンを引くことにより、シリンジ（A）内部の空気の大部分を抜いたのち、ハイドロタルサイト分散水が入っているシリンジ（A）側の三方活栓を閉じた。空気を吸引したシリンジ（B）を外した。
【００９８】
（例２９）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（C）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（C）内部に０．０２１グラムの粉末活性炭（WAKO純薬工業株式会社製）と蒸留水１ｍＬを入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入することにより、シリンジ（C）内部に粉末活性炭を密封した。ピストンの位置を固定したまま、転倒混和を繰り返すことにより、シリンジ（C）内部で粉末活性炭を水に分散させた。
【００９９】
（例３０）
例２９のシリンジ（C）を接続した三方活栓の別部位に、空のポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（D）を接続した。徐々に三方活栓を開くことにより、シリンジ（C）−シリンジ（D）間を開放した。シリンジ（Ｃ）先端部を上に向けたまま、粉末活性炭が分散した水を吸引しないよう注意しながら、空のシリンジ（D）のピストンを引くことにより、シリンジ（C）内部の空気の大部分を抜いたのち、粉末活性炭が分散した水が入っているシリンジ（C）側の三方活栓を閉じた。空気を吸引したシリンジ（D）を外した。
【０１００】
（例３１）
例２８で用意したハイドロタルサイトが分散した水を充填したシリンジ（A）に接続した三方活栓の別部位に、例３０で用意した粉末活性炭が分散した水を充填したシリンジ（C）を接続した。シリンジ（A）−シリンジ（C）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（A）およびシリンジ（C）の内容物をよく混合した。最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（A）内に移動した。
【０１０１】
（例３２）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（E）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（E）内部に０．６グラムの鉄粉 RK-200（DOWA  IPクリエイション株式会社製）を入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入することにより、シリンジ（E）内部に鉄粉を密封した。シリンジ（E）先端部を上に向けたまま、三方活栓を開放し、鉄粉が舞い上がらないよう注意しながら、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（E）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１０２】
（例３３）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（F）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（F）内部に０．３７５グラムの無臭蒟蒻粉（富士ファイン研究所社製）を入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入・装着することにより、シリンジ（F）内部に無臭蒟蒻粉を密封した。シリンジ（F）先端部を上に向けたまま、三方活栓を開放し、無臭蒟蒻粉が舞い上がらないよう注意しながら、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（F）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１０３】
（例３４）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（G）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（G）内部に７５度に加温した蒸留水５ｍＬを入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入・装着することにより、シリンジ（G）内部に加温した蒸留水を密封した。ピストンの位置を固定したまま、シリンジ（G）先端部を上に向け、三方活栓を開放し、蒸留水が飛び散らないよう、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（G）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１０４】
（例３５）
例３３で用意した無臭蒟蒻粉を充填したシリンジ（F）に接続した三方活栓の別部位に、例３４で用意した加温蒸留水を充填したシリンジ（G）を接続した。シリンジ（F）−シリンジ（G）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（F）およびシリンジ（G）の内容物をよく混合することにより、ソフトな蒟蒻ゲルを得、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（G）内に移動した。
【０１０５】
（例３６）
例３５で用意したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（G）に接続した三方活栓の別部位に、例３２で用意した鉄粉を充填したシリンジ（E）を接続した。シリンジ（G）−シリンジ（E）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（G）およびシリンジ（E）の内容物をよく混合することにより、蒟蒻ゲルに鉄粉を分散させ、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（G）内に移動した。
【０１０６】
（例３７）
例３６で用意した鉄粉が分散したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（G）に接続した三方活栓の別部位に、例３１で用意したハイドロタルサイト／粉末活性炭が分散した水を充填したシリンジ（A）を接続した。シリンジ（G）−シリンジ（A）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（G）およびシリンジ（A）の内容物をよく混合した。最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ａ）内に移動した。ハイドロタルサイトのアルカリ成分が蒟蒻と反応し、ゲルの硬度が増したことを確認した。シリンジ（G）および三方活栓を取り外した。
【０１０７】
（例３８）
例３７で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（A）先端より、直径１３ｃｍの円形に切断した表面をシリコンコートしたアルミホイル（旭化成ホームプロダクツ社製クックパー（登録商標））上に、排出し載せた。その際、シリンジ先端を、線を描くようにアルミホイル上を少しずつ移動させながら、ピストンを徐々に押し出した。具体的には、蒟蒻ゲルが連続性を保ち、重ならずなるべくスムースな、直径１．５ｍｍ程度の円柱状になるように、シリンジ先端の移動スピードおよびピストンの押出しスピードを調整しながら蒟蒻ゲルをアルミホイル上に載せた。
【０１０８】
（例３９）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例３８で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを円柱状に載せた直径１３ｃｍのシリコンコートしたアルミホイルを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１０９】
（例４０）
例３９で用意した蒟蒻ゲルを、ステンレス製鋏で細切することにより、直径１．５ｍｍ×長さ１．５ｍｍ程度の円柱状のハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子を得た。捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子をポリプロピレン製５０ｍLチューブに移し、キャップを密封し、乾燥を防いで保管した。
【０１１０】
（例４１）
例４０で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１１１】
（例４２）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例４０で得られたハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１１２】
（例４３）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．２ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．６ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１１３】
（例４４）
図６および図７に、シリコンゴムプレートの模式図を示す。４５ｍｍ（縦）×４５ｍｍ（横）×２ｍｍ（厚み）のサイズのシリコンゴムプレート（Ｋ−１２５：十川ゴム社製）を２枚準備した。１枚目のシリコンゴムプレート４０に直径１．５ｍｍの穴４１を、図６のようにポンチであけた。図７のように、穴をあけていないシリコンゴムプレート５０の上に、シリコンゴムプレート４０を重ね、圧迫することによりシリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させた。
【０１１４】
（例４５）
例３７で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填したシリンジ（A）先端に、ポリプロピレン製メスルアーフィッティング（内径１．５ｍｍ；VRF106：アイシス社販売）を接続した。当該メスルアーフィッティング先端部を、例４４で用意したシリコンゴムプレート４０の直径１．５ｍｍの穴部に、０．５ｍｍ程度挿入し、ゆっくりと蒟蒻ゲルをシリコンゴムプレート４０の底面（シリコンゴムプレート５０の上面）から１．５ｍｍの高さまで、すなわち、挿入したルアーフィッティング先端部まで充填した。
【０１１５】
（例４６）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例４５で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填した、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１１６】
（例４７）
例４６で用意したシリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを取り出し、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を剥がすことにより分離した。直径１．５ｍｍ程度の円柱状の樹脂製の棒の先端を、シリコンゴムプレート４０の穴部に残る加熱済みのハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）に押し付けることにより、当該ゲルを押し出し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。一方、シリコンゴムプレート５０の表面に付着した加熱済みゲルについては、ピンセットを用いて剥離し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。
【０１１７】
（例４８）
例４７で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１１８】
（例４９）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例４７で得られたハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１１９】
（例５０）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．１ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．５ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１２０】
（例５１）
ポリプロピレン製５０ｍLチューブに４グラムの蒟蒻粉（北村酒店より購入）を入れ、さらに２０ｍLのエタノール水溶液（５０％ v/v）を加え、キャップを締め、チューブ ローテーターTR-350に装着し、１５回転／分のスピードで、１２時間撹拌を行った。
【０１２１】
（例５２）
チューブ ローテーターTR-350から例５１のチューブを外し、１５分間静置後、キャップを開け、５ｍLピペットを用いて、上澄み液のみを慎重に取り除いた。再度、２０ｍLのエタノール水溶液（５０％ v/v）を加え、キャップを締め、チューブ ローテーターTR-350に装着し、１５回転／分のスピードで、１２時間撹拌を行った。この操作をさらに１回、繰り返した。
【０１２２】
（例５３）
チューブ ローテーターTR-350から例５２のチューブを外し、１５分間静置後、キャップを開け、５ｍLピペットを用いて、上澄み液のみを慎重に取り除いた。再度、２０ｍLのエタノール水溶液（７５％ v/v）を加え、キャップを締め、チューブ ローテーターTR-350に装着し、１５回転／分のスピードで、１２時間撹拌を行った。
【０１２３】
（例５４）
チューブ ローテーターTR-350から例５３のチューブを外し、１５分間静置後、キャップを開け、５ｍLピペットを用いて、上澄み液のみを慎重に取り除いた。再度、８ｍLの無水エタノールを加え、キャップを締め、チューブ ローテーターTR-350に装着し、１５回転／分のスピードで、１５分間撹拌を行った。この操作をさらに１回、繰り返した。
【０１２４】
（例５５）
チューブ ローテーターTR-350から例５４のチューブを外し、１５分間静置後、キャップを開け、５ｍLピペットを用いて、上澄み液のみを慎重に取り除いた。６０℃にセットしたオーブンに３時間入れ、エタノールを蒸発させることにより、沈殿物を乾燥させ、トリメチルアミン、シュウ酸などの不純物を低減させたエタノール処理蒟蒻粉を得た。
【０１２５】
（例５６）
例３３で使用した無臭蒟蒻粉の代わりに例５５で得られた、エタノール処理蒟蒻粉を使用した。すなわち、ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（Ｈ）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（Ｈ）内部に０．３７５グラムのエタノール処理蒟蒻粉を入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入・装着することにより、シリンジ（Ｈ）内部にエタノール処理蒟蒻粉を密封した。シリンジ（Ｈ）先端部を上に向けたまま、三方活栓を開放し、エタノール処理蒟蒻粉が舞い上がらないよう注意しながら、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（Ｈ）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１２６】
（例５７）
例５６で用意したエタノール処理蒟蒻粉を充填したシリンジ（Ｈ）に接続した三方活栓の別部位に、例３４で用意した加温蒸留水を充填したシリンジ（G）を接続した。シリンジ（Ｈ）−シリンジ（G）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｈ）およびシリンジ（G）の内容物をよく混合することにより、ソフトな蒟蒻ゲルを得、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｈ）内に移動した。
【０１２７】
（例５８）
例５７で用意したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｈ）に接続した三方活栓の別部位に、例３２で用意した鉄粉を充填したシリンジ（Ｅ）を接続した。シリンジ（Ｈ）−シリンジ（Ｅ）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｈ）およびシリンジ（Ｅ）の内容物をよく混合することにより、蒟蒻ゲルに鉄粉を分散させ、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｈ）内に移動した。
【０１２８】
（例５９）
例５８で用意した鉄粉を分散させたゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｈ）に接続した三方活栓の別部位に、例３１で用意したハイドロタルサイト／活性炭が分散した水を充填したシリンジ（A）を接続した。シリンジ（Ｈ）−シリンジ（A）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｈ）およびシリンジ（A）の内容物をよく混合した。最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｈ）内に移動した。ハイドロタルサイトのアルカリ成分が蒟蒻と反応し、ゲルの硬度が増したことを確認した。シリンジ（Ａ）および三方活栓を取り外した。
【０１２９】
（例６０）
例５９で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（Ｈ）先端より、例３８と同様の方法により、直径１３ｃｍの円形に切断した表面をシリコンコートしたアルミホイル上に、排出し載せた。
【０１３０】
（例６１）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例６０で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを円柱状に載せた直径１３ｃｍのシリコンコートしたアルミホイルを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１３１】
（例６２）
例６１で用意した蒟蒻ゲルを、ステンレス製鋏で細切することにより、直径１．５ｍｍ×長さ１．５ｍｍ程度の円柱状のハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子を得た。捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子をポリプロピレン製５０ｍLチューブに移し、キャップを密封し、乾燥を防いで保管した。
【０１３２】
（例６３）
例６２で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１３３】
（例６４）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例６２で得られたハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１３４】
（例６５）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．３ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．７ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１３５】
（例６６）
例５９で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填したシリンジ（Ｈ）先端に、ポリプロピレン製メスルアーフィッティング（内径１．５ｍｍ；VRF106：アイシス社販売）を接続した。当該メスルアーフィッティング先端部を、例４４で用意したプレート４０とプレート５０を密着させたものの直径１．５ｍｍの穴部に、０．５ｍｍ程度挿入し、ゆっくりと蒟蒻ゲルをプレート４０の底面（プレート５０の上面）から１．５ｍｍの高さまで、すなわち、挿入したルアーフィッティング先端部まで充填した。
【０１３６】
（例６７）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例６６で用意したハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填した、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１３７】
（例６８）
例６７で用意したシリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを取り出し、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を剥がすことにより分離した。直径１．５ｍｍ程度の円柱状の樹脂製の棒の先端を、シリコンゴムプレート４０の穴部に残る加熱済みのハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）に押し付けることにより、当該ゲルを押し出し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。一方、シリコンゴムプレート５０の表面に付着した加熱済みゲルについては、ピンセットを用いて剥離し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。
【０１３８】
（例６９）
例６８で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１３９】
（例７０）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例６８で得られたハイドロタルサイト／活性炭／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１４０】
（例７１）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．３ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．６ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１４１】
（例７２）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（Ｉ）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（Ｉ）内部に０．３７５グラムの無臭蒟蒻粉（富士ファイン研究所社製）および０．０６７グラムのキレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ（キレスト株式会社製）を入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入・装着することにより、シリンジ（Ｉ）内部に無臭蒟蒻粉を密封した。シリンジ（Ｉ）先端部を上に向けたまま、三方活栓を開放し、無臭蒟蒻粉およびキレストファイバーＧＲＹ−ＨＷが舞い上がらないよう注意しながら、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（Ｉ）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１４２】
（例７３）
例７２で用意した無臭蒟蒻粉およびキレストファイバーＧＲＹ−ＨＷを充填したシリンジ（Ｉ）に接続した三方活栓の別部位に、例３４で用意した加温蒸留水を充填したシリンジ（G）を接続した。シリンジ（Ｉ）−シリンジ（G）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｉ）およびシリンジ（G）の内容物をよく混合することにより、キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷが分散したソフトな蒟蒻ゲルを得、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｉ）内に移動した。
【０１４３】
（例７４）
例７３で用意したキレストファイバーＧＲＹ−ＨＷが分散したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｉ）に接続した三方活栓の別部位に、例３２で用意した鉄粉を充填したシリンジ（E）を接続した。シリンジ（Ｉ）−シリンジ（E）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｉ）およびシリンジ（E）の内容物をよく混合することにより、キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷが分散した蒟蒻ゲルに鉄粉を分散させ、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｉ）内に移動した。
【０１４４】
（例７５）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（Ｊ）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（Ｊ）内部に０．１５グラムのKW-2000（協和化学工業株式会社製ハイドロタルサイト）と蒸留水２ｍＬを入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入することにより、シリンジ（Ｊ）内部にハイドロタルサイトを密封した。ピストンの位置を固定したまま、転倒混和を繰り返すことにより、シリンジ（Ｊ）内部でハイドロタルサイトを水に分散させた。
【０１４５】
（例７６）
例７５のシリンジ（Ｊ）を接続した三方活栓の別部位に、空のポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（Ｋ）を接続した。徐々に三方活栓を開くことによりシリンジ（Ｊ）−シリンジ（Ｋ）間を開放した。シリンジ（Ｊ）先端部を上に向けたまま、ハイドロタルサイト分散水を吸引しないよう注意しながら、空のシリンジ（Ｋ）のピストンを引くことにより、シリンジ（Ｊ）内部の空気の大部分を抜いたのち、ハイドロタルサイト分散水が入っているシリンジ（Ｊ）側の三方活栓を閉じた。空気を吸引したシリンジ（Ｋ）を外した。
【０１４６】
（例７７）
例７４で用意したキレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｉ）に接続した三方活栓の別部位に、例７６で用意したハイドロタルサイトが分散した水を充填したシリンジ（Ｊ）を接続した。シリンジ（Ｉ）−シリンジ（Ｊ）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｉ）およびシリンジ（Ｊ）の内容物をよく混合した。最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｉ）内に移動した。ハイドロタルサイトのアルカリ成分が蒟蒻と反応し、ゲルの硬度が増したことを確認した。シリンジ（Ｊ）および三方活栓を取り外した。
【０１４７】
（例７８）
例７７で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（Ｉ）先端より、例３８と同様の方法により、直径１３ｃｍの円形に切断した表面をシリコンコートしたアルミホイル上に、排出し載せた。
【０１４８】
（例７９）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例７８で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを円柱状に載せた直径１３ｃｍのシリコンコートしたアルミホイルを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１４９】
（例８０）
例７９で用意した蒟蒻ゲルを、ステンレス製鋏で細切することにより、直径１．５ｍｍ×長さ１．５ｍｍ程度の円柱状のハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子を得た。捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子をポリプロピレン製５０ｍLチューブに移し、キャップを密封し、乾燥を防いで保管した。
【０１５０】
（例８１）
例８０で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１５１】
（例８２）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例８０で得られたハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１５２】
（例８３）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．３ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．５ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１５３】
（例８４）
例７７で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（Ｉ）先端に、ポリプロピレン製メスルアーフィッティング（内径１．５ｍｍ；VRF106：アイシス社販売）を接続した。当該メスルアーフィッティング先端部を、例４４で用意したプレート４０とプレート５０を密着させたものの直径１．５ｍｍの穴部に、０．５ｍｍ程度挿入し、ゆっくりと蒟蒻ゲルをプレート４０の底面（プレート５０の上面）から１．５ｍｍの高さまで、すなわち、挿入したルアーフィッティング先端部まで充填した。
【０１５４】
（例８５）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例８４で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填した、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１５５】
（例８６）
例８５で用意したシリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを取り出し、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を剥がすことにより分離した。直径１．５ｍｍ程度の円柱状の樹脂製の棒の先端を、シリコンゴムプレート４０の穴部に残る加熱済みのハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）に押し付けることにより、当該ゲルを押し出し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。一方、シリコンゴムプレート５０の表面に付着した加熱済みゲルについては、ピンセットを用いて剥離し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。
【０１５６】
（例８７）
例８６で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１５７】
（例８８）
例１０の模擬水２５ｍＬに、例８０で得られたハイドロタルサイト／キレストファイバーＧＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１５８】
（例８９）
上記工程を行った後の模擬汚染水について、例１２と同様の方法により、セレン、ホウ素およびフッ素の定量を行ったところ、セレン濃度：０．１ｍｇ／Ｌ、フッ素：１．３ｍｇ／Ｌ、ホウ素：１．４ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１５９】
（例９０）
ピストンを外したポリプロピレン製ルアーロックチップ付き１０ｍLシリンジ（Ｌ）に三方活栓を装着した。三方活栓を閉めたのち、シリンジ（Ｌ）内部に０．３７５グラムの無臭蒟蒻粉（富士ファイン研究所社製）および０．０６７グラムのキレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ（キレスト株式会社製）を入れた。１０ｍLの目盛りの部位にピストンの先端が位置するように、ピストンを圧入・装着することにより、シリンジ（Ｌ）内部に無臭蒟蒻粉を密封した。シリンジ（Ｌ）先端部を上に向けたまま、三方活栓を開放し、無臭蒟蒻粉およびキレストファイバーＩＲＹ−ＨＷが舞い上がらないよう注意しながら、徐々にピストンを押し込むことにより、シリンジ（Ｌ）内部の空気の大部分を抜いた。
【０１６０】
（例９１）
例９０で用意した無臭蒟蒻粉およびキレストファイバーＩＲＹ−ＨＷを充填したシリンジ（Ｌ）に接続した三方活栓の別部位に、例３４で用意した加温蒸留水を充填したシリンジ（G）を接続した。シリンジ（Ｌ）−シリンジ（Ｇ）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｌ）およびシリンジ（Ｇ）の内容物をよく混合することにより、キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷが分散したソフトな蒟蒻ゲルを得、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｌ）内に移動した。
【０１６１】
（例９２）
例９１で用意したキレストファイバーＩＲＹ−ＨＷが分散したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｌ）に接続した三方活栓の別部位に、例３２で用意した鉄粉を充填したシリンジ（Ｅ）を接続した。シリンジ（Ｌ）−シリンジ（Ｅ）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｌ）およびシリンジ（Ｅ）の内容物をよく混合することにより、キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷが分散した蒟蒻ゲルに鉄粉を分散させ、最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｌ）内に移動した。
【０１６２】
（例９３）
例９２で用意したキレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散したゲル状の蒟蒻を充填したシリンジ（Ｌ）に接続した三方活栓の別部位に、例７５で用意したハイドロタルサイトが分散した水を充填したシリンジ（Ｊ）を接続した。シリンジ（Ｌ）−シリンジ（Ｊ）間の三方活栓を開放後、交互に、各ピストンを圧縮し、シリンジ（Ｌ）およびシリンジ（Ｊ）の内容物をよく混合した。最終的に両シリンジの内容物の全量をシリンジ（Ｌ）内に移動した。ハイドロタルサイトのアルカリ成分が蒟蒻と反応し、ゲルの硬度が増したことを確認した。シリンジ（Ｊ）および三方活栓を取り外した。
【０１６３】
（例９４）
例９３で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（Ｌ）先端より、例３８と同様の方法により、直径１３ｃｍの円形に切断した表面をシリコンコートしたアルミホイル上に、排出し載せた。
【０１６４】
（例９５）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例９４で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを円柱状に載せた直径１３ｃｍのシリコンコートしたアルミホイルを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１６５】
（例９６）
例９５で用意した蒟蒻ゲルを、ステンレス製鋏で細切することにより、直径１．５ｍｍ×長さ１．５ｍｍ程度の円柱状のハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子を得た。捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）粒子をポリプロピレン製５０ｍLチューブに移し、キャップを密封し、乾燥を防いで保管した。
【０１６６】
（例９７）
例９６で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１６７】
（例９８）
インジウム標準液（WAKO純薬工業株式会社製）を蒸留水に、添加、混合することにより、インジウム濃度：１．２ｍｇ／Ｌになるように調整し、模擬レアメタル水を作製した。
【０１６８】
（例９９）
例９８の模擬水２５ｍＬに、例９５で得られたハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、アズワン株式会社製のチューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１６９】
（例１００）
上記工程を行った後の模擬レアメタル水について、ICP-MSにより、インジウムの定量を行ったところ、インジウム濃度：０．１ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１７０】
（例１０１）
例９３で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＩＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルをシリンジ（Ｌ）先端に、ポリプロピレン製メスルアーフィッティング（内径１．５ｍｍ；VRF106：アイシス社販売）を接続した。当該メスルアーフィッティング先端部を、例４４で用意したプレート４０とプレート５０を密着させたものの直径１．５ｍｍの穴部に、０．５ｍｍ程度挿入し、ゆっくりと蒟蒻ゲルをプレート４０の底面（プレート５０の上面）から１．５ｍｍの高さまで、すなわち、挿入したルアーフィッティング先端部まで充填した。
【０１７１】
（例１０２）
直径１５ｃｍの蒸し器用蒸し鍋の８割程度の高さまで水道水を入れたのち、ガスレンジに載せ、沸騰するまで中火で加熱した。例１０１で用意したハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した蒟蒻ゲルを充填した、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを、直径１５ｃｍの蒸し器内に移し、蓋をした。蒸し器を蒸し鍋にセットし、空焚きを防ぐため、蒸し鍋に沸騰水を適時加えながら、１５分間煮沸を続けた。消火後、そのまま５分間冷却した。
【０１７２】
（例１０３）
例１０２で用意したシリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を密着させたものを取り出し、シリコンゴムプレート４０とシリコンゴムプレート５０を剥がすことにより分離した。直径１．５ｍｍ程度の円柱状の樹脂製の棒の先端を、シリコンゴムプレート４０の穴部に残る加熱済みのハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻ゲル）に押し付けることにより、当該ゲルを押し出し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。一方、シリコンゴムプレート５０の表面に付着した加熱済みゲルについては、ピンセットを用いて剥離し、ポリプロピレン製５０ｍLチューブに回収し、乾燥を防いだ。
【０１７３】
（例１０４）
例１０３で得られたゲルを室温で２週間保存した。錆の発生など色調を含めた外観上の変化が起こらないことを確認した。
【０１７４】
（例１０５）
例９８の模擬水２５ｍＬに、例１０３で得られたハイドロタルサイト／キレストファイバーＩＲＹ−ＨＷ／鉄粉が分散した捕捉性ハイドロゲル（蒟蒻）ゲル２．５グラムを加え、チューブ ローテータ-TR-350を用いて、１５回転／分のスピードで、２４時間撹拌を行った。その後、磁気分離したところ、０．５テスラ程度のネオジウム磁石で２秒以内に回収できることを確認した。
【０１７５】
（例１０６）
上記工程を行った後の模擬レアメタル水について、ICP-MSにより、インジウムの定量を行ったところ、インジウム濃度：０．１ｍｇ／Ｌとなり、捕捉効率が高いことを確認した。
【０１７６】
上記実施例により、有害なイオンなどを吸着する性質をもつハイドロタルサイトが水分散により強いアルカリ性を示すことを確認した。また、強いアルカリ環境においては、通常は容易に錆びてしまう鉄粉の錆びを強力に防げることを確認した。更に、蒟蒻は、アルカリで凝固した後も、低分子や水の移動は比較的容易であることを融合させることにより、多様な微粒子の存在する水中から、有害な重金属や有用なレアメタルなどを工程数少なく、瞬時に且つ低コストで集積できることを確認した。
【符号の説明】
【０１７７】
１：  捕捉性ハイドロゲル
２：  三次元網目構造
３：  磁性粉
４：  吸着材
５：  水
２０：液体
２１：目的物質
３０：磁力集積手段
４０：穴あきシリコンゴムプレート
４１：開孔部
５０：穴なしシリコンゴムプレート
【図１】
2020078801.tif 000003
【図２】
2020078801.tif 000004
【図３】
2020078801.tif 000005
【図４】
2020078801.tif 000006
【図５】
2020078801.tif 000007
【図６】
2020078801.tif 000008
【図７】
2020078801.tif 000009