| 研究課題/領域番号 |
22K18906
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
谷ノ内 勇樹 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40644521)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 白金族金属 / 塩化反応 / 揮発分離 / 元素分離法 / リサイクルプロセス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
白金族金属リサイクルを抜本的に高速化・低環境負荷化する新しい元素分離精製技術の創製に向けた基礎研究を行う。具体的には、気相錯体の形成による難揮発性物質の揮発促進現象に着目し、白金族金属が効率良く塩化揮発する反応条件を探索する。これにより、白金族金属系気相錯体の基礎学理を深化するとともに、革新的リサイクル技術の構築を可能とする新規反応系を明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
高度資源循環型社会の実現と我が国の産業競争力の維持のために、白金族金属のリサイクル技術の高度化が求められている。本研究では、リードタイムが短くかつ有害廃液の発生が最小限な白金族金属分離精製技術の創製に向けて、白金族金属が塩化物系気相錯体を形成して効率良く揮発する反応条件を探索した。
本年度は、（１）昨年度に考案した白金族金属の新規塩化手法の有用性と反応機構をより深く調査するとともに、（２）各種白金族金属塩化物が塩化アルミニウムとの間で気相錯体を形成するかを検証した。
（１）については、化学ポテンシャル図などを用いた熱力学解析とそれに基づく実証実験の結果、高酸素ポテンシャル雰囲気で塩化マグネシウムを作用させると金属ロジウムを直接かつ迅速に塩化できることを見出した。また、本塩化処理は、パラジウムにも適応できることが確認された。塩素ガスと比べると、塩化マグネシウムは取り扱いが容易であるとともに、有毒性が低い。塩化マグネシウムを用いる塩化処理は、各種スクラップに含まれている白金族金属を酸浸出が容易な状態へと変換する技術としても利用できる可能性が高い。
（２）については、塩化白金、塩化パラジウム、塩化ロジウムを取り上げて、塩化アルミニウムの共存による揮発性の変化を調査した。その結果、塩化アルミニウムが共存すると塩化白金と塩化パラジウムは３５０℃程度で揮発輸送されることが確かめられた。一方、塩化ロジウムは、塩化アルミニウムが共存していても、同じ温度域では揮発しなかった。塩化アルミニウムとの気相錯体形成を利用することで、白金族金属同士を分離できる可能性が示された。
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