化学的・物理的性質が類似した金属分離を可能にする革新的手法の確立

• 研究課題/領域番号: 23K25036
• 補助金の研究課題番号: 22H03782 (2022-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2022-2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 永井 大介 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (30375323)
• 研究分担者: 本同 宏成 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (10368003)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2025年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: レアメタル / 選択的分離 / リチウムイオン二次電池 / レアメタル回収 / ポリマー / 金属分離 / 金属核 / 結晶成長

研究開始時の研究の概要

金属配位ポリマー上での金属核を中心とした結晶成長により、化学的・物理的性質が類似しているため分離が困難な金属を分離する方法を開発する。目的の金属核を担持したポリマーを金属混合水溶液に分散させ、還元剤による結晶成長により、核と同じ金属原子を集積させ選択的分離を行う。選択的結晶成長において、標準還元電位が高い金属や結晶構造が類似した金属が優先的に集積される結晶成長理論を構築し、周期表の金属を広範囲にわたって分離できる革新的手法を確立する。
この手法を基に、複数種の金属廃液を混合して、目的の金属核を持つポリマー上での選択的結晶成長により簡便に分離できる効率的回収法を開発する。