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超強塩基性領域において機能する新規元素認識型繊維状吸着材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14138
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

植木 悠二  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員(定常) (50446415)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード量子ビーム / 放射線グラフト重合 / 金属吸着材 / 官能基 / 重金属 / 産業応用 / RAFT重合 / 分子認識
研究成果の概要

半導体製造に用いる高濃度アルカリ溶液では、主成分であるナトリウムイオンに対して8桁以上低い濃度で溶存する微量金属イオンでさえ汚染源となる。本研究では、放射線グラフト重合技術を駆使し、pH15の超塩基性領域下においても微量金属イオンの除去を可能とする吸着材の創製に成功した。作製した金属吸着材は、金属吸着性官能基としてピペラジニル-ジチオカルバミン酸基を有しており、高濃度アルカリ条件下(10M NaOH水溶液, pH 15)における金属イオン除去性能は、既存のアミン型吸着材の2.4倍を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案する汎用高分子素材への新たな金属吸着性官能基の導入方法は、高選択性金属吸着材の創製に資する新たな知見を示した。また、本法は、新規の有価金属回収用吸着材や有害物質除去用吸着材の創製などへの応用展開に繋がることから、その学術的意義は大きい。さらに、本研究で用いる放射線グラフト重合技術は、汎用高分子素材の簡便かつクリーンな機能化手法であり、産業応用が容易であるといった点からも社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Fibrous Metal Adsorbent with a Piperazinyl-Dithiocarbamate Group by Radiation-Induced Grafting and Its Performance2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ueki, Noriaki Seko
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5(6) 号: 6 ページ: 2947-2956

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b03799

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Fibrous Grafted Metal Adsorbent Having Piperazinyl-Dithiocarbamate Group2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueki, N. Seko
    • 雑誌名

      QST-Takasaki annual report 2018

      巻: QST-M-23 ページ: 46-46

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 放射線グラフト重合技術による汎用プラスチックへの機能付与2019

    • 著者名/発表者名
      植木悠二
    • 雑誌名

      プラスチックス

      巻: 70(11) ページ: 54-58

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Fibrous Grafted Adsorbent Having Sulfur-based Functional Group2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueki, N. Seko
    • 雑誌名

      QST-Takasaki annual report 2017

      巻: QST-M-16 ページ: 56-56

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ピペラジニル-ジチオカルバミン酸基を有する繊維状金属吸着材の合成2019

    • 著者名/発表者名
      植木悠二, 瀬古典明
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of grafted fibrous metal adsorbent having dithiocarbamate ligand2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji UEKI, Noriaki SEKO
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 量子科学技術研究開発機構 新技術説明会 2)汎用素材を機能性材料に変化する

    • URL

      https://shingi.jst.go.jp/list/program/2019_qst.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] ジチオカルバミン酸基を有する金属吸着材とその製造方法及び金属抽出方法2018

    • 発明者名
      植木悠二、瀬古典明
    • 権利者名
      量子科学技術研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-223025
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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