| 研究課題/領域番号 |
21K04639
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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26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
武井 貴弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50324182)
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| 研究分担者 |
熊田 伸弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90161702)
前田 浩孝 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20431538)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 希土類金属イオン / メソポーラスシリカ / リンケイ酸 / イオン交換 / 第二族元素 / リンケイ酸ネットワーク / メソポーラス多孔体 / 希土類金属 / ナノ多孔体 / レアメタル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
いわゆるレアメタルとは、地殻中の存在量が比較的少ないこと、あるいは採掘や精錬コストが高いなどの理由で高価である非鉄金属を指す。レアメタルの用途は、構造材料、光学材料、電池材料、磁性材料、電子材料など多岐に渡っており、現代社会において極めて重要な元素である。我が国は資源に乏しく、レアメタルの大部分は輸入に頼っているが、都市鉱山中のレアメタルを利用できれば、我が国はむしろ資源国になりうる。そこで本研究では、都市鉱山等の処理によって溶解させたレアメタルを含む水溶液中からの回収を見据え、ナノ多孔体のネットワーク構造中のイオンの拡散を利用した新しいレアメタルの分離吸着剤の開発を行うことを目的する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、レアメタルイオンの選別抽出可能なイオン交換・吸着材の創成について検討すること、特に、レアメタルを回収可能な新しいイオン交換機能を有するシリカ系多孔体を開発することが目的である。メソ多孔体へのリン酸の複合化については、オルトリン酸を用いた場合で最終的に酸化物P2O5換算で最大で12mol%程度のリン酸のメソポーラスシリカ(MPS)への導入に成功し、レアアースの吸着量はリン酸がないものと比較して40倍以上の吸着量を示すことを明らかにした。さらに、シリカ源に廃ガラスを用いて第二族元素を導入したMPSの作製にも成功し、第二族元素とレアアースがイオン交換可能であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
いわゆるレアメタルは、地殻中の存在量が比較的少なく、採掘や精錬コストが高いなどの理由で高価である非鉄金属を指す造語であり、これらのレアメタルは、構造材料、光学材料、電池材料、磁性材料、電子材料など多岐に渡って利用されており、現代社会において極めて重要である。そこで、家庭や工場、廃棄場に眠る機器中のレアメタルのリサイクルに利用可能な新しいレアメタルの分離吸着剤の開発を検討した。
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