| 研究課題/領域番号 |
20K12242
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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 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
西本 右子 神奈川大学, 理学部, 教授 (70241114)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 環境水 / 凍結融解 / 分離濃縮 / 共融混合物 / 稀少元素 / 環境分析 / 水及び水溶液 / 共晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水溶液に含まれる微量成分について、有害な試薬を用いず塩と水の共融混合物を利用して分離・濃縮するシステムを構築する。学術的意義は共融混合物中の溶解分子の挙動の解明にある。海水、河川水、地下水、下水等の環境水試料から微量成分を濃縮回収する方法として確立し、有害元素の分離、稀少元素の回収を目的とする。さらに家畜等の尿や汗を含んだ洗浄水、廃棄された飲料水や野菜等の食品から微量成分を分離・濃縮するそれぞれのシステムへ応用する。kgオーダーの比較的多量の試料を対象とするシステムである。冷却のためのエネルギーは消費するが、対象試料からの悪臭を防ぐ役割も果たしている。
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| 研究成果の概要 |
河川水・海水や下水等の環境水中の微量成分を塩と水の共融混合物を利用して、凍結融解により分離・濃縮するシステムを構築した。
環境水中に必ず含まれるハロゲン化アルカリはや硝酸塩は低温で塩と水の共晶を形成する。氷が形成された後、塩と水の共晶のみが融解した温度域に保持すると、共融混合物中に水中の微量成分が濃縮する。河川水や温泉水中に存在する稀少元素としてホウ素（ホウ酸）及びリン（リン酸）をまた有機成分として中性アミノ酸及びATPをとりあげた。モデル系で検討した最適塩濃度はNaCl 5 mMであった。環境水においても塩濃度を5 mMに希釈することで効率よく濃縮できることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
２つの意義があると考える。
１つめは環境水から稀少成分を有害な試薬を用いずに濃縮分離するシステムが構築できた点。２つめは環境中の微小微量成分の濃度変化に対する知見を与える点である。自然界においては河川水の冬期における凍結、春期における融解が起こる地域も少なくない。さらに近年の温暖化により、海水では氷山の融解が起こっている。これら自然界における微量元素や成分の融解時の濃度変化は重要な知見である。
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