2018 Fiscal Year Research-status Report
微生物由来の水酸化鉄を用いた水環境からのレアアースの回収
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18K14172
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
菊池 早希子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, ポストドクトラル研究員 (50758852)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 水酸化鉄 / レアアース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、表層環境に広く分布する微生物由来の水酸化鉄（Biogenic iron oxyhydroxides: BIOS)へのレアアースの濃集実態とその濃集メカニズムの理解を通して、新たなレアアースの回収剤を提案することを目的としている。
平成30年度は、天然BIOSヘのレアアースの濃集実態を把握することを目指して（1）海底熱水孔や温泉、河川、地下水口を含む計10地点でのBIOSの採取、および（2）採取した試料の酸分解およびICP-MSを用いたレアアースの定量を行った。その結果、採取場所により総レアアース濃度（ΣREY）は異なるものの、BIOSはレアアースを高濃度に吸着濃集する能力を持ち、レアアースの回収剤として有用である可能性が示された。特に、地下水口で採取したBIOSに含まれるΣREYは645－1722 mg/kgと極めて高濃度であり、新たな海底鉱物資源として注目されているレアアース泥に含まれるΣREYに匹敵する濃度であることがわかった。一方、海底熱水孔で採取したBIOSのΣREYは2－110 mg/kg程度であり、レアアースの濃集率は陸源性のBIOSと比べ約1/10－1/100であることがわかった。一般に、海水に含まれる溶存レアアースは地下水や河川水の1/10－1/100程度であることが報告されていることから、溶存濃度の違いによって天然BIOSへのレアアースの濃集率に違いが生まれていると考えられる。
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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
本年度は、BIOSの天然試料を採取することが最も重要な実施項目の一つであったが、当初の計画通り複数箇所でBIOSを採取することができた。また、サンプリング時に現場の水温、pH、溶存酸素、溶存鉄濃度なども取得しており、BIOSへのレアアースの濃集メカニズムを考える上で重要となる物理化学データも得られた。試料採取後のレアアースの定量も問題なく進めることが出来ている。したがって、全体の進歩状況はおおむね順調とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はBIOSがレアアースを高濃度に濃集するメカニズムを明らかにすることを目指す。特にレアアースを最も濃集している・濃集していないBIOSを中心に(1)鉱物種解析、(2) 表面積分析、(3) 表面電荷の測定を行うことで、レアアースの濃集に寄与する最も重要な因子を明らかにする。
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