高性能な酸阻害吸着材料を開発するために、本研究では一連の臭化ポリ(スチレン-b-ブタジエン)ブロック共重合体（BMPSB）を設計・合成し、懸濁重合法によりスチレンと共重合して四級アンモニウム化ポリスチレン複合微球（PS@BMPSB）を調製した。3種類の異なるブタジエンブロック長を有するポリ(スチレン-b-ブタジエン)（PSB-50、PSB-60、PSB-70）を活性陰イオン重合で合成し、四重ブチル三臭化アンモニウムで臭素化してBMPSB-50、BMPSB-60、BMPSB-70を得た。BMPSBの種類および使用量が複合微球の形態、粒径分布、表面官能基の集積に与える影響を検討した。実験結果より、PS@BMPSB中のポリブタジエン含有量が高いほど微球の粒径が小さくなり、BMPSB-50の使用量が30wt％の場合、得られた微球の表面臭素含有量は最大の9.72％に達し、粒径は205.14μmで良好な分散性を示した。吸着性能評価では、本微球の塩酸に対する静的吸着は6分以内に平衡に達し、準二次反応速度モデルおよびLangmuir等温吸着モデルに適合し、最大吸着容量は46.84 mmol/gであった。動的吸着実験においては、ブレークスルーボリュームは0.6 BV（すなわち30 mL）であり、洗脱初期の酸濃度が高く直接回収可能であり、10回の再利用後も微球の交換容量は初期値の80%以上を保持し、優れた再生安定性を示した。本研究は酸阻滞法に対する新規で高効率な吸着材料を提供するとともに、機能化ポリスチレン微球の構造設計に対する実験的根拠を提供する。

ポリスチレン微球; ブロック共重合体; 四級アンモニウム化; 臭素化; 酸阻滞