| 研究課題/領域番号 |
21K05158
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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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 阿南工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山田 洋平 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 准教授 (70706936)
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| 研究分担者 |
薮谷 智規 愛媛大学, 紙産業イノベーションセンター, 教授 (80335786)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 溶媒・固相抽出 / 過酸化水素 / ペルオキソ錯体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
4・5・6族元素は、強酸（塩酸・硝酸・硫酸）中での溶存状態が不安定であるため、フッ酸を用いた溶解、分離法が広く用いられている。本研究では、過酸化水素が溶離液として作用する元素は限定的であるという性質を、簡易な溶媒置換（脱フッ酸化）と金属粗分離に利用する。4－6 族元素と過酸化水素の反応により形成する錯体を安定化し、固相抽出法を組み合わせることで、溶媒置換と分離を実現する系を構築する。
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| 研究実績の概要 |
キレート樹脂で4，5，6族元素（具体的にはV, Nb, Mo, Hf, Ta, W)を回収する条件検討を行ったが、多くの元素で回収率が低く、溶離段階の検討まで進むことができなかった。そこで、今年度は我々の研究グループで過去の知見がある水酸化ランタン共沈殿法による回収をNb, Hf, Taにも拡張して適用してみることとした。結果、水酸化ランタン共沈殿法はNb, Ta, Hfの回収にも有効に機能することが分かった。現在の条件で8割程度の回収率が得られている。共沈殿法により回収率がある程度確保できたため、溶離液についても検討を行った。溶離液についてはNaOHまたはH2O2の添加の有無により、溶離挙動が大きく変化することを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
キレート樹脂での回収が計画通り進行しなかった。水酸化ランタン共沈殿法による回収がNb, Hf, Taに対しても機能したので、こちらの回収法について検討を進めることとした。溶離操作についても検討した結果、溶離液の組成（NaOHとH2O2の有無）により、溶離挙動が大きく変化することを確認した。具体的には、 H2O2のみでは溶離しない、 NaOHのみではMo, Wが溶離する、 NaOHとH2O2の両方ではV, Nb, Taが溶離するなどである。
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| 今後の研究の推進方策 |
進捗状況でも述べたように、水酸化ランタン共沈殿と溶離液の組み合わせにより金属分離がなされる傾向が見えてきた。現在の課題としては、回収率の向上が挙げられる。現在、どの元素も回収率が３割程度であり、溶離液組成（NaOH、H2O2の濃度）、溶離液量などの検討した範囲内では、回収率の変化はほとんど見られていない。回収率向上に向けて、継続して取り組んでいく。
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