Development of sustainable biohydrometallurgy for recycling platinum group metals used for fuel cell electrode

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H03846
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Konishi Yasuhiro 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (90167403)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 俊之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00285305) ; 荻 崇 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (30508809) ; 荻野 博康 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80233443)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バイオメタラジー / 白金族元素 / 燃料電池 / 電極触媒 / 資源循環

Outline of Final Research Achievements

A new technology using Pt(IV)-reducing microorganism was developed to fabricate an electrode catalyst for a fuel cell through microbial synthesis of Pt nanoparticles at room temperature and pH 7 within 60 min. The biogenic Pt nanoparticles supported on carbon black was almost equal to a commercially available Pt/C electrode catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR) mass activity. Our new biotechnology for fabricating an electrode Pt/C catalyst may provide an eco-friendly alternative strategy for Pt recycling from spent electrode catalysts, which will lead to the sustainable use of platinum group metals.

Free Research Field

資源循環工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、白金族金属（PGMs）の新たなリサイクルチェーン確立を目指し、微生物によるPGMs分離・回収およびナノ粒子合成を兼ね備えた革新的リサイクル技術を創出したものであり、海外依存度が高いPGMs資源の安定供給・低コスト化を実現できるもので、ここに社会的意義がある。また学術的な観点からは、「使用済み燃料電池触媒からのPGMsリサイクル」、「PGMsナノ粒子触媒の調製」、「微生物機能の応用」を融合した学際的研究の先駆けとなるものである。