| 研究課題/領域番号 |
20K21866
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
永長 久寛 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (90356593)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 酸化銅 / 亜鉛 / 酸化還元特性 / リン / 再資源化 / 触媒 / リン資源 / ホスフィン酸イオン / 遷移金属酸化物 / 酸化還元反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リン化合物は化学工業から農業用肥料まで幅広く使用される汎用製品であるが、枯渇性の資源である一方、環境中に排出されると海水の汚染につながるため、排水処理方法の高度化が求められている．本研究では、産業界から排出されるリン資源の回収と再利用、肥料化を目的として、めっき廃液中のホスフィン酸イオンを効率よく亜リン酸イオンに転換する触媒酸化還元サイクルを構築する．
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| 研究成果の概要 |
無電解めっき工程から排出されるリン含有廃液からのリン資源回収の開発を目的として銅系酸化物触媒の開発を行った。炭酸ナトリウムを沈殿剤とした液相沈殿法によりCu-Al、Cu-Zn-Al系酸化物材料を調製し、酸素パルス法や昇温水素還元法により各触媒材料の酸化還元特性を比較検討した。アルミナを添加することにより触媒の表面積が向上し、銅酸化物がアルミナ上に高分散担持されること、これらへの亜鉛の添加によりアルミナ上の酸化銅の粒径が増大し、酸化還元特性が変化することがわかった。水酸化テトラメチルアンモニウムを沈殿剤として用いると酸化還元特性が向上し、酸素吸着量が飛躍的に向上することが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リン化合物は化学工業から農業用肥料まで幅広く使用される汎用製品であるが、枯渇性の資源である。一方、化学工業プロセスから排出されるリンは環境中に排出されると海水の汚染につながるため、排水処理方法の高度化が求められている。本研究では、無電解ニッケルめっき工程におけるリンを含む化合物を温和な条件で酸化し、回収する方法の開発の一環として、酸化還元特性の高い酸化銅系触媒材料を得ることができた。
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