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pH応答型自走液滴を利用したレアアースの抽出・分離技術の創成

研究課題

研究課題/領域番号 25550069
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関大阪大学

研究代表者

伴 貴彦  大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60454485)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード廃棄物再資源化 / 環境技術 / 海洋資源 / 自己組織化 / 化学工学 / アクティブソフトマター / 環境応答性 / Marangoni効果 / レアアース / 自己駆動 / 非平衡開放系
研究概要

pH応答型自己駆動液滴を用いてレアアースの自動抽出装置の開発を行った。4種類のレアアースを用いて、方向感知機能の定量評価を行ったところ、Dyが90%以上の高い値でターゲット到達率を実現し、最も高い化学走性誘引物質であることが分かった。
原子吸光法を用いて、自己駆動液滴のDyの含有量を測定したところ、165ppbのDyを液滴内部に抽出することが分かった。方向感知機能の発現メカニズムとして、Marangoni係数がレアアースの種類により、変化することが分かった。すなわち、レアアースは液滴表面のレセプターと反応し、信号伝達を阻害するantagonistとして作用することが分かった。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Marangoni効果に起因する液滴振動現象のモード変化に関する熱力学的考察2014

    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 第40巻, 第4号 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Marangoni効果に起因する液滴振動現象のモード変化に関する熱力学的考察2014

    • 著者名/発表者名
      伴 貴彦・畑田 洋祐・堀江 和樹
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 未定

    • NAID

      130004463944

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH-Dependent Motion of Self-Propelled Droplets due to Marangoni Effect at Neutral pH2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ban, T. Yamagami, H, Nakata, Y. Okano
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: vol.29 ページ: 2554-2561

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] pH-dependent motion of self-propelled droplets due to Marangoni effect at neutral pH2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ban, T. Yamagami, H. Nakata, Y. Okano
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 ページ: 2554-2561

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HUNTING RARE-EARTH METAL IONS WITH SELF-PROPELLED DROPLET WITH pH-RESPONSIVE FUNCTION2013

    • 著者名/発表者名
      K. TANI, H. NAKATA, T. BAN, Y. OKANO
    • 雑誌名

      The 24th International Symposium on Transport Phenomena

      巻: 24 ページ: 50-54

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Hunting Rare-earth Metal Ions With Self-propelled Droplet With pH-Responsive Function

    • 著者名/発表者名
      Tani, K. Nakata, H. T. Ban, Okano, Y
    • 雑誌名

      International Symposium on Transport Phenomena

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] pH Control of Self-Propelled Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Ban, Hiroki Nakata, Kentaro Tani, Yohei Takagi, Yasunori Okano
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2013
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] pH-Dependent Motion of Self-Propelled Droplets due to Marangoni Effect2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Ban
    • 学会等名
      World Congress on Petrochemistry and Chemical Engineering (2013)
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hunting Rare-earth Metal Ions With Self-propelled Droplet With pH-Responsive Function2013

    • 著者名/発表者名
      Tani, K. Nakata, H. Takahiko Ban, Okano, Y
    • 学会等名
      International Symposium on Transport Phenomena 2013
    • 発表場所
      Yamaguchi, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 微粒子沈殿帯の動的なパターン形成とゲルの相分離構造との関係2013

    • 著者名/発表者名
      伴貴彦, 加地大, 野村吉貴, 高木洋平, 岡野泰則
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学信号による液滴の自発運動2013

    • 著者名/発表者名
      伴貴彦, 中田大樹, 谷健太朗, 高木洋平, 岡野泰則
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その壱~捕獲せよ!!液滴2013

    • 著者名/発表者名
      中田大樹, 伴貴彦
    • 学会等名
      第23回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その弐~回収せよ!!液滴2013

    • 著者名/発表者名
      谷健太朗, 伴貴彦
    • 学会等名
      第23回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その参~変形せよ!!ベシクル2013

    • 著者名/発表者名
      福山隆, 伴貴彦
    • 学会等名
      第23回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] pH Control of Self-Propelled Droplets2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Ban
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Roma
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] pH-dependent motion of self-propelled droplets due to Marangoni effect2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Ban
    • 学会等名
      World Congress on Petrochemistry and Chemical Engineering
    • 発表場所
      San Antonio
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微粒子沈殿帯の動的なパターン形成とゲルの相分離構造との関係2013

    • 著者名/発表者名
      伴 貴彦,加地大,野村吉貴,高木洋平,岡野泰則
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 化学信号による液滴の自発運動2013

    • 著者名/発表者名
      伴 貴彦,中田大樹,谷健太朗,高木洋平,岡野泰則
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その壱~捕獲せよ!!液滴2013

    • 著者名/発表者名
      中田大樹・伴貴彦
    • 学会等名
      非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その弐~回収せよ!!液滴2013

    • 著者名/発表者名
      谷健太朗・伴貴彦
    • 学会等名
      非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの七不思議~その参~変形せよ!!ベシクル2013

    • 著者名/発表者名
      福山隆・伴貴彦
    • 学会等名
      非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] HUNTING RARE-EARTH METAL IONS WITH SELF-PROPELLED2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tani, H. Nakata, T. Ban, Y. Okano
    • 学会等名
      The 24th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      山口東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクティブソフトマターの高機能化2013

    • 著者名/発表者名
      伴貴彦
    • 学会等名
      第7回自己組織化討論会
    • 発表場所
      晴海グランドホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2016-11-25  

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