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光触媒による金属イオンの価数制御を導入した革新的な溶媒抽出法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K18220
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

杉田 剛  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (80772342)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード光触媒 / 溶媒抽出 / 酸化還元反応 / 金属リサイクル / 酸化還元 / 金属イオン / 装置開発
研究成果の概要

この研究では、光触媒反応を用いた金属イオンの価数変換を適用して、溶媒抽出の抽出挙動を制御しました。 光触媒反応は、金属イオンの原子価を制御し、溶媒抽出効率を向上させることができました。 さらに、エマルションフローリアクターと半疎水性光触媒を組み合わせることで、触媒を高分散状態で使用・保持できる高効率な反応装置を開発しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、従来の溶媒抽出法で問題となっていた、化学的に似通った元素同士の相互分離性の向上に資するものであり、光触媒反応による金属イオンの価数変換と溶媒抽出を併せた新しいシステムは学術的意義に富む。また、本研究で提案する新しい液-固-液反応装置はこれまでの不均一触媒を用いた処理における問題であった反応効率とプロセスの簡略化の両立を可能にするものであり、社会的意義は大きい。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Extraction Performance of a Fluorous Phosphate for Zr(IV) from HNO3 Solution: Comparison with Tri-n-Butyl Phosphate2019

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yuki、Kikuchi Kei、Sugita Tsuyoshi、Motokawa Ryuhei
    • 雑誌名

      Solvent Extraction and Ion Exchange

      巻: 37 号: 5 ページ: 347-359

    • DOI

      10.1080/07366299.2019.1638015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セシウムフリー鉱化法によるCs汚染鉱物の光触媒材料への変換と環境浄化への再生利用2019

    • 著者名/発表者名
      杉田 剛,下山 巖
    • 学会等名
      第8回環境放射能除染研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of photocatalytic materials using flow analytical method with liquid chromatography2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sugita, Taiki Yamazaki, Mayu Isaka, Masanobu Mori
    • 学会等名
      JASIS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Odd-even effect of ionic liquid anion perfluoroalkyl chain length on ionic liquid chelate extraction of trivalent lanthanoids2018

    • 著者名/発表者名
      Ayano Eguchi, Hiroyuki Okamura, Tsuyoshi Sugita, Yuki Ueda, Kotaro Morita, Kojiro Shimojo, Hirochika Naganawa, Naoki Hirayama
    • 学会等名
      JASIS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective separation of scandium from rare-earth elements with a novel carboxylic acid extractant2018

    • 著者名/発表者名
      Takemaru Sasanuki, Tsuyoshi Sugita, Yuki Ueda, Hiroyuki Okamura, Hirochika Naganawa, Kojiro Shimojo
    • 学会等名
      JASIS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 構成アニオンの側鎖長が異なるイオン液体への三価ランタノイドの抽出2018

    • 著者名/発表者名
      江口綾乃、岡村浩之、杉田剛、上田祐生、森田耕太郎、下条晃司郎、長縄弘親、平山直紀
    • 学会等名
      平成30年度東日本分析化学若手交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規カルボン酸系抽出剤を用いたレアアースからのスカンジウムの選択的抽出分離2018

    • 著者名/発表者名
      笹貫武丸、杉田剛、上田祐生、岡村浩之、長縄弘親、下条晃司郎
    • 学会等名
      平成30年度東日本分析化学若手交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光触媒の水質浄化性能試験に関わる流れ分析の利用2018

    • 著者名/発表者名
      森勝伸、杉田剛
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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