2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new bio-adsorption elements with high selectivity for As,Sb, Se of by-products in the recycle process of the electronic wastes
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26281046
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
馬場 由成 宮崎大学, 工学部, 研究員 (20039291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大榮 薫 宮崎大学, 工学部, 助教 (00315350)
岩熊 美奈子 都城工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00342593)
大島 達也 宮崎大学, 工学部, 准教授 (00343335)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超多孔質真球状キトサン誘導体 / 吸着 / レアメタル / Sb, As, Se / キトサンナノファイバー / 金属イオン鋳型吸着材 / パーフュージョンクロマトグラフィー / リサイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【I】貫通孔をもつキトサン誘導体の創製とIn, GaおよびAs, Sb, Seの吸着特性
新規キトサン誘導体の開発として、化学構造と吸着特性との関連性を明らかにし、その最適化を行った。配位子としてアミノプロパンジオール(APDC)、モノオール(HAC)、2つのフェノール性水酸基(CACC)を有するキトサン誘導体を新規に合成した。これらを用いてNH4NO3、H2SO4、HCL、HNO3からの As(Ⅲ,V), Se(Ⅳ,Ⅵ), Sb(Ⅲ,V)に対する吸着挙動を調べた。配位子としてグルコースをアミノ基に付加させたGLCを用いた結果、APDCおよびCACCは、GLCと同様に、pH領域でSb(V)とSb(Ⅲ)に対して吸着能を示し、低濃度の塩酸、硝酸および硫酸溶液中からSb(V)に対して高い吸着能を示した。また、Sb(V)の熱力学的解析を行い吸着平衡について検討した。
【Ⅱ】生体高分子インプリント法によるキトサン誘導体の創製と吸着選択性
CACCを用いてInイオンの鋳型を作り、In, Ga, Znの混合溶液からInイオンに対する選択性を発現した。イオン鋳型法はサイズを認識するのでなく、金属錯体の化学構造を認識していると思われた。
【Ⅲ】As, Sb, Seの回収・除去のための吸着ろ過フィルターの作成
架橋キトサン誘導体ナノファイバー不織布を調製し、スパイラル型にした円筒型の吸着機能性を付与したろ過フィルターを作成した。浸出液は円筒の中から外に向かって流れ、フィルターを通過するとき貴金属やレアメタルは全く吸着されず、As, Sb, Seのいずれかが回収・除去される吸着システムである。イオン交換樹脂を用いたカラムの場合、通常流速はSV=0.1～10/h程度だが、この装置では流速をSV=100～500/hまでは十分可能で、圧力損失は0.01 MPa以下で、低い運動圧力と高流速での処理が可能となる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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