• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ハイブリッドマイクロカプセルによるパラジウムの選択的分離および回収

研究課題

研究課題/領域番号 17360450
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

三村 均  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10091753)

研究分担者 新堀 雄一  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90180562)
佐藤 修彰  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70154078)
林 拓道  産業技術総合研究所, 東北センター, 主任研究員 (20344228)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,780千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 1,080千円)
2007年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2006年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2005年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード高レベル廃液 / 有用元素 / パラジウム / 不溶性フェロシアン化物 / フルギネートゲル / マイクロカプセル / 選択的分離回収 / イオン変換 / 選択的分離 / イオン交換 / 酸化還元 / 耐放射線性 / アルギン酸 / 有効利用 / 分離フィルタ
研究概要

使用済核燃料の再処理工程から排出される高レベル放射性廃液(HLLW)中には、種々の有用元素が含まれている。現在、HLLWは、ガラスと混合して溶融固化し、多重バリアを施した後、安定した地層中に埋設する計画である。HLLW中のパラジウム(Pd)は、溶融固化時に析出し、ガラス固化を困難にする可能性がある。希少元素であるPdを廃液から選択的に分離・回収できれば、廃液処理の高度化が図れ、かつ有用核種として有効利用が可能であり、元素戦略の観点からも重要である。本研究では、Pdに対して高い選択性を示す不溶性フェロシアン化物を調製し、Pd^<2+>の高度分離・回収技術を開発した。以下に研究成果を示す。
(1)不溶性フェロシアン化物の吸着速度は比較的大きく、KCuFCに関しては、10分で99.9%という高い吸着率を示し、吸着速度の序列は、KCuFc >KNiFC>KCoFCであった。Pd吸着はイオン交換/酸化還元による特異的吸着である。Pd^<2+>吸着率は、0.3〜7.0Mの広い硝酸濃度範囲において、90%を超え、Pd^<2+>を吸着後、不溶性フェロシアン化物を熱分解し、酸処理することにより、不溶解残渣としてPd0を高純度で回収できた。
(2)不溶性フェロシアン化物は微粒子であり、カラム操作のための造粒法として、アルギネートゲル担体によるマイクロカプセル(MC)化を実施した。MC充填カラムのPd破過容量は、5M硝酸共存下で0.031mmol/gであり、0.1Mのチオ尿素を43mlを通液し、約92%のPd^<2+>をチオ尿素中に溶出可能である。
(3)KCuFCとNa-ALGとの混練ゾルをろ紙上に塗布し、Ca^<2+>水溶液を噴きつけることで、ろ紙を支持体として厚さ数μmのKCuFC内包型アルギネートフィルムシートの製造に成功した。フィルムの厚さも調整でき、今後は、透過性の高いフィルムを調製し、交換フィルターまたは液体膜によるPd^<2+>の選択的分離・濃縮への展開・応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 核燃料サイクルバックエンドと核種分離技術2008

    • 著者名/発表者名
      三村 均
    • 雑誌名

      日本イオン交換学会誌 19

      ページ: 12-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear Fuel Cycle Back-end and Nuclide Separation Methods2008

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Ion Exchange 19

      ページ: 12-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 放射性廃棄物処理におけるイオン交換法を用いた核種分離の高度化2006

    • 著者名/発表者名
      三村 均
    • 雑誌名

      日本イオン交換学会誌 17

      ページ: 41-50

    • NAID

      130004162390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advancement of Nuclide Separation Using Ion-Exchange Methods in the Processing of Radioactive wastes2006

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Ion Exchange 17

      ページ: 41-50

    • NAID

      130004162390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of biopolymeric microcapsules and their uptake properties for heavy metal ions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Outokesh, et al.
    • 雑誌名

      J. Ion Exch. 17(2)

      ページ: 67-74

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of stable alginate microcapsules coated with Chitosan or poly-ethyleneimine for extraction of heavy metal ions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Outokesh, et al.
    • 雑誌名

      J. Microencapsulation 23(3)

      ページ: 291-301

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective Uptake of Palladium by Biopolymer MicrocapsulesEnclosing Insoluble Ferrocyanides2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi SAKAKIBARA
    • 雑誌名

      Proceedings of GLOBAL2005 No.090

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Uptake of Palladium by Biopolymer Microcapsules Enclosing Insoluble Ferrocyanides2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi SAKAKIBARA
    • 雑誌名

      Proceedings of GLOBAL2005 Paper No. 090

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective Uptake of Palladium by Biopolymer Microcapsules Enclosing Insoluble Ferrocyanides2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sakakibara, H.Mimura, Y.Niibori, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Proceeding of GLOBAL 2005 International Conference (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Stable Alginate Microcapsule with Different Coatings for Extraction of Heavy Metal Ions2005

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Outokesh, Hitoshi Mimura, Yuichi Niibori, Kouichi Tanaka
    • 雑誌名

      Proceeding of ISEC 2005 International Conference (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 分離(元素、同位体)・利用技術の現状と課題2008

    • 著者名/発表者名
      三村 均
    • 学会等名
      日本原子力学会2008年春の年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary Study on Selective Separation of Soft Metal Ions from HLLW by Using Alginate Microcapsules Enclosing Cyanex 3022006

    • 著者名/発表者名
      H. Mimura
    • 学会等名
      15th Pacific Basin Nuclear Conference
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2006-10-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preliminary Study on Selective Separation of Soft Metal Ions from HLLW by Using Alginate Microcapsules Enclosing Cyanex 3022006

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mimura
    • 学会等名
      15^<th> Pacific Basin Nuclear Conference
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2006-10-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selective Separation of Palladium by Alginate Microcapsules Enclosing CYANEX 302 Extractant2006

    • 著者名/発表者名
      M. Outokesh
    • 学会等名
      ICAS 2006, Intl. Conference on Analytical Chemistry
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2006-06-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selective Separation of Palladium by Alginate Microcapsules Enclosing CYANEX 302 Extractant2006

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Outokesh
    • 学会等名
      ICAS 2006, Intl. Conference on Analytical Chemistry
    • 発表場所
      Moscow
    • 年月日
      2006-06-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi