2019 Fiscal Year Annual Research Report
Application of freeze-dried powders of genetically engineered microbial strains as adsorbents for rare earth metal ions
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17K00625
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
森脇 洋 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (30321938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 博規 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (20262701)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 枯草菌 / 希土類 / 環境技術 / 吸着 / 分離 / 金 / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「枯草菌遺伝子操作株を滅菌・凍結乾燥させた粉体によるレアメタルの抽出法の開発」
資源として重要な希土類金属イオンの回収・分離に枯草菌遺伝子操作株をフリーズドライさせて得られた粉末を利用することを本研究の最初の目的とした。希土類金属イオンの抽出には細胞壁加水分解酵素を欠損させたEFKYOJLp株が、分離にはペプチドグリカンと結合している壁テイコ酸(WTA)を欠損させた遺伝子操作株がそれぞれ野生株より高効率であることを明らかにした。次に枯草菌168株のD-アラニン修飾欠損株およびグルコース修飾欠損株を遺伝子操作により新たに構築し、得られた粉末による希土類金属イオン吸着挙動を検討した結果、いずれも野生株よりも高い吸着能を示した。さらに作成したすべての遺伝子操作株より得られたフリーズドライ粉末による塩化金酸イオンの吸着を検討した結果、WTA株が最も高い吸着能を示した。金イオン吸着後、表面に金ナノ粒子を形成させたところ、株により金ナノ粒子の粒径が異なるという興味深い結果が得られた。これら枯草菌上に析出させた金ナノ粒子の触媒活性能を今後、比較検討する予定である。また、金ナノ粒子の触媒活性を他の基質と比較するため、セルロース上に金ナノ粒子を析出させた材料を作成した。その際、鉛筆でマークした部分が金色になることに気づき、分析したところ、金色の金ナノ粒子が形成していることが分かった。金色の金ナノ粒子を簡易な手法で作り出す新規の方法として論文発表した。さらに多孔質TiCセラミックスについても同様に検討を行ったところ、金イオンが効率よく吸着し、還元反応により析出した金ナノ粒子が高い触媒活性能を示すことも明らかにした。この多孔質TiCセラミックスに金イオンのかわりにCuイオンを吸着させた粉末はフェントン様反応触媒として高い活性を示すことも明らかにした。この結果は現在、論文投稿中である。
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Research Products
(3 results)
