| 研究課題/領域番号 |
20K05578
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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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
松本 和也 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (70467025)
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| 研究分担者 |
片桐 洋史 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40447206)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 白金族金属 / ロジウム / 白金 / イリジウム / イオン結晶 / 第一級アミン化合物 / 酸素発生触媒 / 選択回収 / 酸化イリジウム / 第一級アミン / 多孔質触媒 / 酸素発生反応 / レアメタル / 多孔質 / 触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
白金族金属は産業的価値の高い金属資源であり，効率的な利用とリサイクルが必要不可欠である。本研究では，第一級アミン化合物と白金族金属がイオン結晶を形成することを利用し，これまでにない金属選択性をもつ白金族金属回収技術を確立させる。さらに，白金族金属を含むイオン結晶の焼成による簡便なナノ多孔質触媒の作製法の確立と触媒能評価に取り組み，白金族金属の選択的な回収と効率的な活用の両方を実現させる。
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| 研究成果の概要 |
白金族金属を含む塩酸溶液に複素環を有する第一級アミン化合物であるメラミンを添加することで，ロジウムを定量的かつ選択的に回収することに成功した。また，脂肪族第一級ジアミンである1,4-ビスアミノメチルシクロヘキサンを用いることで，白金の定量的かつ選択的な回収にも成功した。金属の選択的な回収は，イオン結晶形成が鍵となっていることが明らかとなった。
イリジウムと第一級アミン化合物からなるイオン結晶を空気下で焼成することで多孔質酸化イリジウム触媒の作製に成功した。アニリンを用いたイオン結晶から得られた多孔質酸化イリジウム触媒は，極めて優れた酸素発生触媒能を示すことが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
第一級アミン化合物を用いたイオン結晶形成に基づく新たな白金族金属選択回収法の開発に成功した。特にロジウムおよび白金については実用性の高い選択回収法であることを実証した。また，イオン結晶形成が選択回収の鍵となっていることを明らかにした。さらに，イリジウム含有イオン結晶は焼成により，多孔質酸化イリジウム触媒となることが判明した。作製した触媒は，市販品や過去の報告よりも優れた酸素発生触媒能を示すことが分かった。本研究の成果は，イオン結晶形成が選択回収技術としてだけでなく，新たな触媒作製技術としても応用できることを明らかにしており，リサイクル分野および触媒分野の発展に大きく寄与すると期待される。
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