| 研究課題/領域番号 |
18K11711
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小西 宏和 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60379120)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 溶融塩 / 希土類元素 / ネオジム磁石 / ガス電極 / 分離 / 希土類金属 / リサイクル / 電気化学 |
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| 研究成果の概要 |
ネオジム磁石をアノード電極、ガス電極をカソード電極に用いた電池反応を利用した省エネルギー型希土類金属リサイクルプロセスの開発に関する基礎研究を行った。723 Kの溶融塩化物中において作用極にネオジム磁石を用いて電位を1.35-2.00 Vに保持した場合、希土類元素のみが選択的に溶出することがわかった。カソードに酸素ガス電極、アノードにNd磁石電極を配置し、両極間に抵抗器を接続すると49.94 mAの電流が流れ、カソードは1.48 V、アノードは1.41 Vに分極し、自発的に希土類元素の酸化反応と酸素の還元反応が生じた。また3時間後まではFeがほぼ溶出せず、希土類元素のみ溶出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
使用済みネオジム磁石とガス電極を用いて電池反応を利用した省エネルギー型希土類金属リサイクルプロセスは、独創性に富んだプロセスである。本プロセスを開発した場合、多段かつ複雑な工程を必要としている希土類磁石切削くず、蛍光材料、電極材料からの希土類元素の電解採取(工程内リサイクル)の際、電気エネルギーを供給することが可能である。また、新規なリサイクルかつエネルギー製造プロセスであるため、学術分野への波及効果、さらには今回技術の実用化は国家レベルの課題の対策技術として期待できる。将来的には、希土類以外の金属廃棄物からの電気エネルギーの製造、鉱石からの製錬プロセスへの省エネルギー化も視野に入れている。
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