2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K21853
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中島 一紀 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50540358)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 金属結合ペプチド / 都市鉱山 / ファージディスプレイ法 / バイオベースマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金や銀，白金族などの貴金属類は，電子・通信・情報，化学工業，エネルギーなど様々な産業に用いられており，我が国の持続的な資源戦略において，携帯電話・パソコンなどの都市鉱山からの有用金属の分離・回収は最優先すべき課題の一つである。本研究では，バイオマスとタンパク質を組み合わせることで都市鉱山からの貴金属の回収が可能なバイオベースの金属イオン吸着剤を開発する。
前年度の研究において，溶液中のAu3+イオンを回収できるタンパク質とセルロースからなる新規吸着剤を開発した。本年度は，触媒，電子デバイス，宇宙材料などに幅広く利用されており，近年需要が高まっている白金族元素に着目し，ロシアのウクライナ侵攻の影響で価格が高騰してるパラジウムの回収について検討を行った。すでに学術論文にて報告されているパラジウム結合ペプチド（PdBP：配列SVTQNKY）とセルロース結合タンパク質（CBM）からなる融合タンパク質を作製し，水溶液中からのパラジウムの回収を検討した。また，マトリックスとなるセルロース材料として，ろ紙の他に高比表面積で新たな機能が期待されるセルロースナノファイバー（CNF）を用いた。まず，上記融合タンパク質の吸着性を調べたところ，ろ紙に比べ，CNFは約4倍高い吸着性を示した。また，Pd2+の吸着実験においても，融合タンパク質を吸着したCNFは70%以上の回収率を示したが，一方で何も吸着してないCNFでも30%程度のPd2+イオンを吸着することが分かったため，詳細な吸着メカニズムを調べる必要がある。CNFに吸着したPdはチオウレアを用いて90%以上を脱着することができた。
一方，金属イオンに応答したバイオベース高分子材料の開発も試みたが，期待する性能は得られなかった。
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Research Products
(4 results)
