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熱水反応に基づく燃料電池用フッ素ポリマー膜材料の非焼却分解システム

研究課題

研究課題/領域番号 21310059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関神奈川大学 (2010-2011)
独立行政法人産業技術総合研究所 (2009)

研究代表者

堀 久男  神奈川大学, 理学部, 教授 (50357951)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2009年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードフッ素 / 高分子 / 燃料電池 / 膜 / 循環利用 / 熱水 / 亜臨界水 / ペルフルオロスルホン酸膜 / 分解 / 亜臨界
研究概要

近年,燃料電池等に使われるフッ素系イオン交換膜(電解質膜)の需要が増えている。その一方でこれらの原料である天然資源(蛍石,フッ化カルシウムの鉱物)は特定国に偏在し,世界的な需要の増大と産出国の貿易統制により入手が困難な状況となっている。このため廃棄物からフッ素成分を回収し,循環利用することが望まれている。そこで本研究では代表的なイオン交換膜であるペルフルオロスルホン酸膜について,焼却によらず穏和な条件でフッ化物イオンまで分解・無機化する反応システムの開発を目指した。種々の金属を還元剤とした熱水(亜臨界水)反応を実施した結果,ペルフルオロスルホン酸膜は,鉄粉を還元剤として用いるとフッ化物イオンまで最も効果的に分解できることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] フッ素系イオン交換膜の亜臨界水分解2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 雑誌名

      用水と廃水

      巻: 53 ページ: 70-77

    • NAID

      40019048425

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機能性フッ素ポリマーおよび関連物質の分解・再資源化反応の開発2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 60 ページ: 856-858

    • NAID

      10030169393

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient mineralization of hydroperfluorocarboxylic acids with persulfate in hot water2010

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, K. Ishida, N. Inoue, K. Koike, S. Kutsuna
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 151 ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions using zerovalent metals in subcritical water2010

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, M. Murayama, T. Sano, S. Kutsuna
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 49 ページ: 464-471

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions using zerovalent metals in subcritical water2010

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research 49

      ページ: 464-471

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient decomposition of environmentally persistent perfluorocarboxylic acids and related chemicals using persulfate in hot water2009

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, Y, Nagaoka, M. Murayama, S. Kutsuna
    • 雑誌名

      Proceedings of 2nd European Conference on Environmental Applications of Advanced Oxidation

      巻: N10 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient decomposition of environmentally persistent perfluorocarboxylic acids and related chemicals using persulfate in hot water2009

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 雑誌名

      Proceedings of 2nd European Conference on Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes N10

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions using subcritical water with zerovalent metals2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, M. Murayama, T. Sano, S. Kutsuna
    • 学会等名
      The 1st Indian International Conference on Fluorine Chemistry
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 年月日
      2012-02-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions using subcritical water with zerovalent metals2012

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      The 1st Indian International Conference on Fluorine Chemistry
    • 発表場所
      New Delhi
    • 年月日
      2012-02-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 微量化学物質の分解・無害化技術の最新動向~有機フッ素化合物を例として~2012

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      第57回日本水環境学会セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-01-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions by using zerovalent metals in subcritical water2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Technologies for Green Chemistry
    • 発表場所
      Tallinn
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efficient decomposition of perfluorinated ion-exchange membrane to fluoride ions by using zerovalent metals in subcritical water2011

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, M. Murayama, T. Sano, S. Kutsuna
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Technologies for Green Chemistry
    • 発表場所
      Tallinn, Estonia
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水と鉄粉を用いたフッ素系イオン交換ポリマーの高効率分解・無機化2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男, 村山美沙子, 忽那周三
    • 学会等名
      20回環境化学討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水と鉄粉を用いたフッ素系イオン交換ポリマーの高効率分解・無機化2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      第20回環境化学討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 環境残留性有機フッ素化合物およびフッ素ポリマーの高効率分解反応の開発2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      第21回神奈川大学平塚シンポジウム機能性フッ素化合物のグリーンケミストリー~環境・資源問題に対応する新技術
    • 発表場所
      平塚
    • 年月日
      2011-05-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水と鉄粉を用いたフッ素系イオン交換膜の高効率分解・無機化2011

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      横浜(震災のため書面開催扱い)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 環境残留性有機フッ素化合物およびフッ素ポリマーの高効率分解・再資源化反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 亜臨界水と鉄粉を用いたフッ素系イオン交換膜の高効率分解・無機化2010

    • 著者名/発表者名
      堀久男, 村山美沙子, 忽那周三
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水を用いたフッ素系イオン交換膜の分解処理の検討亜臨界水を用いたフッ素系イオン交換膜の分解処理の検討2010

    • 著者名/発表者名
      堀久男, 村山美沙子, 忽那周三
    • 学会等名
      5回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水を用いたフッ素系イオン交換膜の分解処理の検討2009

    • 著者名/発表者名
      堀久男, 村山美沙子, 忽那周三
    • 学会等名
      第33回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜臨界水を用いたフッ素系イオン交換膜の分解処理の検討2009

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      第33回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2009-10-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Efficient decomposition of environmentally persistentperfluorocarboxylic acids and related chemicals using persulfate in hot water2009

    • 著者名/発表者名
      H. Hori, Y. Nagaoka, M. Murayama, S. Kutsuna
    • 学会等名
      2nd European Conference on Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes
    • 発表場所
      Nicosia, Cyprus
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient decomposition of environmentally persistent perfluorocarboxylic acids and related chemicals using persulfate in hot water2009

    • 著者名/発表者名
      堀久男
    • 学会等名
      2nd European Conference on Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes
    • 発表場所
      Nicosia, Cyprus
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキソ二硫酸塩を用いた環境残留性有機フッ素化合物の温水分解2009

    • 著者名/発表者名
      堀久男, 長岡由美子, 村山美沙子, 忽那周三
    • 学会等名
      第18回環境化学討論会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-06-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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