2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of metal recycling technique utilizing liquid-liquid interface reaction and fabrication of hollow nanomaterials
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16K00619
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
下条 晃司郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (50414587)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 廃棄物再資源化 / 抽出分離 / エマルション / 物質徐放 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、産業廃棄物から有価金属である金を回収し、環境保全および資源の有効利用を目指すと共に、回収した金をナノマテリアルとして期待されている中空ナノ粒子として資源化することである。
まず、様々な金属イオンを含んだ水溶液から金イオンAu(III)のみを選択的に抽出するために、5種類の抽出剤（ジグリコールアミド酸型酸性抽出剤DODGAA、ジチオグリコールアミド酸型酸性抽出剤DOTDGAA、リン酸化アミド型酸性抽出剤DOAOBPA、ジアミド型酸性抽出剤TONAADA、ジグリコールアミド型中性抽出剤TODGAの開発し、抽出実験を行った。その結果、DOTDGAA、DOAOBPA、TONAADA、TODGAは定量的にAu(III)を抽出可能であった。更に、模擬産業廃液として、AuCl4-, PtCl62-, PdCl42-, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Fe3+合計７種の金属イオンを含む塩酸溶液を使用して検討したところ、TODGAを抽出剤に用いることで、Au(III)のみを選択的に分離回収することに成功した。次に、抽出剤と界面活性剤との混合マイクロエマルジョンを用いた抽出実験及び界面還元反応によるナノ粒子化を検討した。抽出剤としてTODGA、界面活性剤としてAOTを選定したところ、両者を混合しても安定なマイクロエマルジョンが形成され、模擬産業廃液からAu(III)のみを定量的かつ選択的に抽出することを明らかにした。Au(III)が抽出されたマイクロエマルジョンに還元剤を加えたところ、平均7nmの均一なサイズを有する金ナノ粒子を得ることができた。しかし、得られたナノ粒子は中空構造を有しておらず、中空化することは困難であった。
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