| 研究課題/領域番号 |
18H01759
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
打越 雅仁 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60447191)
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| 研究分担者 |
篠田 弘造 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549)
秋山 大輔 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80746751)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | タンタル / 溶融塩電解 / 錯体 / X線吸収分光 / X線吸収端近傍構造 / X線吸収微細構造 / 高温その場観察 / タンタル溶融塩電解 / 放射光X線吸収分光 / 主成分分析 / 平滑電析 / XAFSその場観察 / 構造解析 / リサイクル / 平滑電着 / その場観察 / 局所環境構造 |
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| 研究成果の概要 |
レアメタルの一つであるタンタルの再利用のために、溶融塩電解中のタンタル周囲の環境構造を解析し、効率的な平滑電着膜作成および省エネルギープロセス構築のための基礎的知見を得ることを目的として研究を行なった。環境構造解析手法確立のために、塩酸水溶液中の塩化鉄（Ⅲ）錯体を用いて、分布や錯体構造の解析方法を検討した。溶融塩への塩素の添加は、より強い電気陰性度を持つフッ素の配位に影響し、タンタルの電着を容易にすることが分かった。また、従来に比べて低温である６００℃での電着が可能になることが分かった。その一方で、平滑電着は厚さ２０マイクロメートルにとどまり、撹拌などの促進作用が必要であることをうかがわせた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来７００℃以上が必要であったタンタルの溶融塩電解が６００℃でも可能であることがわかった。溶融塩に塩素を添加することで、タンタル周囲の環境構造が変化し、また、粘性が低くなったことで、タンタルの拡散が容易になったことが主要因であると推測される。より確実な成分分析法を確立した。本手法は、錯体分布を求めるものであり、錯体が関与する電極反応をはじめ、吸着脱離などの反応解析の基礎データを提供する。本研究の成果は、効率的タンタルリサイクルプロセス構築のための基礎的知見として非常に有用である。
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