| 研究課題/領域番号 |
21K05180
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 埼玉大学 |
|---|
研究代表者 |
藤森 厚裕 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00361270)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 金属捕集 / 金属の脱離回収 / 捕集選択性 / アザカリックスアレーン環 / ポリグアナミン / 界面分子膜 / 金属イオンの脱離回収 / ポリグアナミン誘導体 / 界面膜 / X線光電子分光 / 配座転移 / 蛍光発光 / レアアース / 環状部位 / polyguanamine / metal collection / selectivity / interfacial monolayers / 組織化膜 / 金属脱着 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
環状部位を有するポリグアナミン誘導体の超分子組織化により，レアアース/レアメタル等を含む水溶液中の金属カチオンを選択的に捕集し，更には脱離回収する分子技術を確立する．即ち，環内部に豊富な非共有電子対由来の陰電場域を形成可能な上記誘導体を，標的金属カチオンを含む下相水上に分子性薄膜として展開し，比較的弱い静電的相互作用による"金属捕集"を実現する．加えて簡便な超音波処理のみで，捕集金属を高効率に『脱着・回収する手法』の開拓を目指す
|
| 研究成果の概要 |
アザカリックスアレーン環を有する環状ポリグアナミン誘導体を用いて，その界面分子膜の金属捕集能と，捕集金属の脱離回収技術について検討を行った．トリアジン環とフェニル環2つずつを交互に連結させた環状アザカリックスアレーン部位を持つポリグアナミンは，下相水中に金属カチオンを含む緩衝溶液から，効率的な金属捕集挙動を示した．有害金属であるカドミウム，レアアースであるネオジム，レアメタルであるパラジウム，そして陽イオンとなったときに電荷の少ないナトリウムも捕集可能であることが判明した．またイオン半径と価数によって，選択的な補足性も示された．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的な意義として，昨今の超分子化学の発展に寄与できる，多重水素結合性を示し分子組織を生み出すことが挙げられ，なおかつ，超分子組織に金属捕集性・脱離性・捕集選択性という機能を付与することができた．社会的な意義としては，我が国の南鳥島近郊に世界需要数百年分のレアアースが眠るという事実に対し，海中に潜む希少金属を水面上の高分子膜により捕集し，更に脱離回収可能であるという技術の確立が，今後のレアアース確保の持続可能性に繋がることが期待される．
|
