2012 Fiscal Year Annual Research Report
分子認識技術を用いた埋立廃棄物中レアメタルに対する新規回収法の開発
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12F02029
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
長谷川 浩 金沢大学, 物質化学系, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
RAHMAN IsmailMd.Monfizur 金沢大学, 物質化学系, 外国人特別研究員
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| Keywords | レアメタル / 超分子型固相抽出材 / 廃棄物 / キレート抽出 / 生分解性キレート剤 / リサイクル技術 / 化学的分画法 |
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| Research Abstract |
1.廃棄物中金属の回収に適したキレート抽出法の開発
廃棄物中レアメタルの回収を目的に、イミノジ酢酸系キレート剤により有用金属を選択的に抽出する技術開発を進めた。特に環境への影響を配慮して生分解性を有するキレート配位子の中から抽出能力の高い化合物を探索し、ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid(EDDS),DL-2-(2-carboxymethyl)nitrilotriacetic acid(GLDA),3-hydroxy-2,2'-iminodisuccinic acid(HIDS)の適用が有効であることを明らかにした。また、各種の実試料に対してもキレート抽出の適用を試みた。その中で、通常の条件ではキレート抽出が困難な廃棄物に対しては、超音波照射、湿式粉砕、マイクロウェーブ法の併用により抽出量が促進されることを見いだした。
キレート抽出における溶出挙動を理論的に説明するために、水溶液マトリクス中における錯体の生成平衡から金属イオンのスペシエーション分布を基礎的に解析し、キレート洗浄の抽出効果は水溶性キレート錯体の安定度定数に比例すること、その程度はpH、金属種に依存することを示した。更に、逐次抽出に基づく化学的分画法により廃棄物試料中金属を存在状態別に解析し、キレート抽出法で回収されたのは主に交換態及び還元態画分であることを報告した。
2.超分子作用を利用した新規固相抽出材の開発と有用金属に対する選択性
超分子型固相抽出材を用いて、レアメタル元素を固液抽出により濃縮分離する条件を網羅的に明らかにした。実試料としては、ITOエッチング廃液に対する検討を進め、従来固相抽出では達成困難であったインジウムとスズの分離回収について、超分子型固相抽出材を適用するとワンステップで相互分離が可能であることを見いだした。また、超分子作用に基づく高い分子認識能を利用して、共存イオンを多量に含む環境試料より、カドミウム、鉛、ニッケル等の有害元素を高選択的に分離除去できることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の想定よりも研究の進度が順調に進み、研究目的に関する成果論文を国際誌に多数報告できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現段階で十分な達成度が得られていることから、今後の推進方策においても現在の方針を引き継ぐ。本研究の実施には、産学の連携が有効であったが、更に発展させるために、海外の共同研究者との連携を深め、国際的な共同研究を推進する予定である。
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