| 研究課題/領域番号 |
18K11715
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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 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
清野 肇 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50281788)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ガリウム / リサイクル / 発光ダイオード / 高温 / 還元 / 気化 / 乾式 / ワンポット |
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| 研究成果の概要 |
チップLEDからのGa回収を試みた．高温乾式の還元気化-酸化析出反応を使用し，Ga2O3粉末と実際のチップLEDを用いた実験を行った．Ga2O3はグラファイト粉末と混合すると1150℃付近で還元-気化され，PCとPETの混合物では950℃付近で還元されることが分かった．石英ガラスの試験管容器を使用すると，試験管外部への流出がほとんどなく簡単に回収できることが示唆された．チップLEDを用いた実験では，発光素子部と電極の金属を分離する必要性が認められた．500℃で加熱し振とう処理をすることで分離できた．その後，本研究で検討した容器で加熱したところ，Ga2O3が回収できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
窒化ガリウム（GaN）を含む白色LEDの普及によりLED照明は急速に増加し，LEDの廃棄物も増えている．ガリウムはレアメタルであり，資源確保が課題となっている．日本では特にGa消費が多く，LED廃棄物からのGa回収が必要とされている．真空冶金や溶媒抽出などの方法が報告されているが，装置の複雑さや廃液処理の問題がある．そこで，我々は高温での還元気化-酸化析出を検討し，ガリウムを回収することができた．LEDに含まれている電極の金族を分離する必要性がみられ当初目標とした簡単な手法からは少し離れてしまったが，比較的簡単なリサイクルの一手法を示すことができた．
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