| 研究課題/領域番号 |
21K04949
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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31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
南川 卓也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 企画調整室, 研究職 (30370448)
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| 研究分担者 |
関根 由莉奈 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (00636912)
山田 鉄兵 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10404071)
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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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 吸着剤 / 高分子 / イオン分離 / 配位高分子 / 元素分離 / 多孔性物質 / 高分子錯体 / ハイドロゲル / センサー / セルロースナノファイバー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では放射性元素を選択的に除去できる配位高分子の開発を行いながら、配位高分子をハイドロゲルと一体化した複合材料開発を行い、原子力などの実用的用途を想定した吸着剤やセンサー開発の可能性を探索する。研究代表者を中心に、分野横断的な研究協力体制を作り、複合材料の物性を最大化しながら、ウラン等放射性元素や毒劇元素に対して高い選択性を持つ分離剤及びセンサーの開発を遂行する。研究で完成したセンサーは海外の大学等と連携して小型センサーの応用開発も試みる。
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| 研究成果の概要 |
放射性元素を選択的に吸着できる材料を開発するため、配位高分子(MOF)の合成を進めるとともに、これと一体化できる高分子の開発を行いながらMOFと高分子を用いた複合物質の開発を行った。この結果、研究機関全体で6件の論文が公開され、1件が更に受理されている。これらの研究について、世間や社会の関心は高く、合計20件の新聞記事が発表され広く社会的な影響を与える研究となった。このように、目標であるMOF及び高分子材料の複合化を達成しながら、多くの論文や新聞記事が発表、記事化されており、企業等からも環境浄化を目指して多くの問い合わせを受ける研究を推進することが出来た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MOFを使った材料は様々に開発されているが、本研究のように実用的な観点からMOFを高分子などに封じ込めて、イオン吸着剤を作る研究は少ない。このイオン吸着剤は、台所のスポンジのような形態でイオン吸着が可能なため、様々な用途に非常に実用性が高く、企業等に注目されている材料である。学術分野でも、研究機関内に海外雑誌などでMOFをセルロースに閉じ込めた材料の研究が、いくつか報告され始めている。しかし、それらには、本研究の複合材料のような吸着性能、強度、柔軟性は無く、本研究によって今後新たな環境浄化材料を開発する道が開けたと言える。
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