| Project/Area Number |
23K17080
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
北村 研太 法政大学, 生命科学部, 助教 (00850455)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 正浸透 / Forward osmosis / スラリー / Slurry / 分散技術 / dispersion technology |
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| Outline of Research at the Start |
低エネルギーで利用可能な正浸透による水処理技術が注目されている。正浸透は半透膜を介し浸透圧差のある溶液が接触すると、浸透圧の低い溶液から高い溶液（ドロー溶液）へ溶媒が移動する現象を利用し、溶液を濃縮・分離する技術である。この正浸透は、海水の淡水化への応用により水問題の解決に繋がる技術として期待されている。しかしながら簡便な方法で水の分離、およびドロー溶液を再利用するという点については十分に達成されていないのが現状である。
本研究では上記の課題を解決するべく、高い浸透圧をもつナノ粒子スラリーと直流電場による可逆的な分離技術を利用することで、簡便に淡水を分離する新規正浸透プロセスの開発を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海水淡水化技術の改善を目指し、ナノ粒子と直流電場を活用した新たな方法を開発しました。実験では、流動性の高いスラリーを作成し、これをドロー溶液として利用しました。吸水試験では、逆浸透膜を使用して蒸留水とスラリーを接触させ、水の物質移動流束密度を測定しました。その結果、従来の手法よりも高い吸水能力が得られました。
また、直流電場を用いた水の分離試験では、電極で水を回収した後、ドロー溶液部分に直流電場を印加し、粒子の沈降速度を加速させ、水を分離しました。これにより、効果的な水の回収が可能となりました。
今後は、分離後のドロー溶液の再利用に焦点を当て、再度吸水を行うことで、開発した溶液の繰り返し利用の可能性を検討していきます。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、ナノ粒子スラリーと蒸留水を半透膜を介して接触させ、吸水させ、直流電場を印加することで粒子を沈降させ、水を回収することができた。以上の内容から研究内容が順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で考案した淡水製造プロセスでは、現在達成されている分離の後、再度吸水ができる必要がある。今後は再度吸水の検証をおこなう。また、どのような粒子のスラリーが吸水速度が速く、再利用時も吸水が速いのかを明らかにすることで、本プロセスの有用性を説明していきたいと考えている。
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