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都市鉱山からの貴金属のバイオ利用回収システム

研究課題

研究課題/領域番号 20360411
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リサイクル工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小西 康裕  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (90167403)

連携研究者 荻 崇  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (30508809)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2009年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2008年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード都市鉱山 / 廃棄物再資源化 / リサイクル / レアメタル / バイオミネラリゼーション / ナノ粒子 / 貴金属 / 金属イオン還元細菌
研究概要

Pd(II)イオンのバイオ還元・回収は、電子供与体(乳酸塩、ギ酸塩)の共存下、温度25℃、溶液pH7の条件下で、金属イオン還元細菌Shewanella algaeの作用によって迅速に進行することがわかった。60分以内の回分操作で、初期液相濃度1-10 mMのPdCl_2水溶液から金属Pdナノ粒子(一次粒子径10nm程度)が細胞内に還元・析出し、出発溶液(10mM PdCl_2)に対するPd濃縮率は570倍に達した。また、連続式バイオ反応器を用いて、供給液Pd(II)濃度が5 mMの場合に滞留時間を20秒に大幅に減少させて連続操作しても、Pd回収率が95%以上を維持し、最大Pd回収速度が95 kg/(h・m^3)に達することが明らかになった。
プリント基板やICチップの王水浸出液を対象に、浸出液のpH調整(pH1-2)を行うだけで、Au(III)イオンを選択的に、迅速にバイオ還元・回収できることがわかった。還元細菌S.algaeを利用する貴金属の分離濃縮・高機能化回収法は、従来の化学的回収法に比べて環境負荷が小さいソフトパスであるとともに、貴金属ナノ粒子の生成までが迅速に完結することから、貴金属の高付加価値化リサイクリング技術として実用化に向けて期待が高まる。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (13件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 還元細菌Shewanella oneidensisを用いたAu(III)イオンの還元・ナノ粒子化2011

    • 著者名/発表者名
      荻崇, 蒔田顕輔, 玉置洸司郎, 斎藤範三, 小西康裕
    • 雑誌名

      粉体工学会誌 48

      ページ: 160-166

    • NAID

      10027915941

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct room-temperature synthesis of a highly dispersed Pd nanoparticle catalyst and its electrical properties in a fuel cell2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, R. Honda, K.Tamaoki, N.Saitoh, Y.Konishi
    • 雑誌名

      Powder Technology 205

      ページ: 143-148

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct room-temperature synthesis of a highly dispersed Pd nanoparticle catalyst and its electrical properties in a fuel cell2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, R.Honda, K.Tamaoki, N.Saitoh, Y.Konishi
    • 雑誌名

      Powder Technology

      巻: 205 ページ: 143-148

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 還元細菌Shewanella oneidensisを用いたAu(III)イオンの還元・ナノ粒子化2011

    • 著者名/発表者名
      荻崇, 蒔田顕輔, 玉置洸司郎, 斎藤範三, 小西康裕
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 48 ページ: 160-166

    • NAID

      10027915941

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-temperature synthesis of gold nano-particles and nanoplates using Shewanella algae cell extract2010

    • 著者名/発表者名
      荻崇, 齋藤範三, 野村俊之, 小西康裕
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research 12

      ページ: 2531-2539

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属イオン還元細菌Shewanella algaeによるパラジウムの還元・回収2010

    • 著者名/発表者名
      玉置洸司郎, 齋藤範三, 荻崇, 野村俊之, 小西康裕
    • 雑誌名

      化学工学論文集 36

      ページ: 288-292

    • NAID

      10027040825

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属イオン還元細菌Shewanella algaeによるパラジウムの還元・回収2010

    • 著者名/発表者名
      玉置洸司郎, 齋藤範三, 荻崇, 野村俊之, 小西康裕
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 36 ページ: 288-293

    • NAID

      10027040825

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-temperature synthesis of gold nanoparticles and nanoplates using Shewanella algae cell extract2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, N.Saitoh, T.Nomura, Y Konishi
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research

      巻: 12 ページ: 2531-2139

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High yield synthesis of single-crystalline gold nanoplates using the metal ion-reducing bacteria2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, N.Saitoh, T.Nomura, Y.Konishi
    • 雑誌名

      Transactions of Materials Research Society of Japan 35巻

      ページ: 19-22

    • NAID

      130003398882

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微生物機能を活用するレアメタル回収への挑戦2010

    • 著者名/発表者名
      小西康裕
    • 雑誌名

      化学工学 74巻

      ページ: 109-111

    • NAID

      10026201852

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 希薄溶液からの貴金属のバイオ還元・回収2008

    • 著者名/発表者名
      小西康裕, 荻 崇
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング 53

      ページ: 29-35

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 都市鉱山からのレアメタルの回収に微生物機能を!2010

    • 著者名/発表者名
      小西康裕
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2010新技術説明会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 都市鉱山からのレアメタルのバイオ利用回収への挑戦2010

    • 著者名/発表者名
      小西康裕
    • 学会等名
      材料と環境2010(腐食防食協会)
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属イオン還元細菌を活用する貴金属ナノ粒子の室温合成とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成21年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2009-10-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 微生物による家電製品からのレアメタル回収への挑戦2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      第4回バイオシンポジウム「エコマイニング」
    • 発表場所
      笹川記念会館(東京都)
    • 年月日
      2009-10-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオン還元細菌を用いた白金族金属ナノ粒子の連続バイオ合成2009

    • 著者名/発表者名
      玉置洗司郎, 齋藤範三, 荻崇, 小西康裕
    • 学会等名
      第41回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] プリント基板浸出液からの貴金属のバイオ回収2009

    • 著者名/発表者名
      堤之朋也, 齋藤範三, 荻崇, 小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2009(資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 微生物機能を活用するレアメタルの回収2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      MH利用開発研究会第2回研究会ならびにシンポジウム
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2009-09-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Microbial synthesis of gold nanoparticles and nanoplates using the metal-reducing bacterium Shewanella species2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ogi, T. Tachimi, N. Saitoh, Y.Konish
    • 学会等名
      The International Conference on Materials for Advanced Technologies 2009
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-06-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Microbial synthesis of gold nanoparticles and nanoplates using the metal-reducing bacterium Shewanella species.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, T.Tachimi, N.Saitoh, Y.Konishi
    • 学会等名
      The International Conference on Materials for Advanced Technologies 2009
    • 発表場所
      Suntec International Convention and Exhibition Centre(Singapore)
    • 年月日
      2009-06-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 貴金属ナノ粒子のエコロジカル生産とその応用2008

    • 著者名/発表者名
      小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2008(資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] バイオ還元法による多成分金属水溶液からの金の回収2008

    • 著者名/発表者名
      堤之朋也, 立見友幸, 齋藤範三, 荻崇, 野村俊之, 小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2008(資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオン還元細菌を反応場とするロジウムの還元・析出2008

    • 著者名/発表者名
      玉置洸司郎, 齋藤範三, 荻 崇, 野村俊之, 小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2008 (資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] バイオ還元法による金ナノ粒子の合成と形態制御2008

    • 著者名/発表者名
      荻 崇, 立見友幸, 斉藤範三, 野村俊之, 小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2008(資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] メタルバイオテクノロジーによる環境保全と資源回収2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕、荻崇
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] メタルバイオテクノロジーによる環境保全と資源回収2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕, 荻 崇(分担執筆)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.chemeng.osakafu-u.ac.jp/group1/japanese/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemeng.osakafu-u.ac.jp/group1/Japanese/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemeng.osakafu-u.acjp/groupl/japanese/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 白金族金属の回収方法2010

    • 発明者名
      小西康裕, 玉置洸司郎, 齋藤範三
    • 権利者名
      大阪府立大学
    • 産業財産権番号
      2010-257437
    • 出願年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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