硝酸イオン汚染地下水の高速浄化を実現するアニオン交換能を付与した金属触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01577
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 神谷 裕一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (10374638)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2027年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2025年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
• キーワード: 地下水汚染 / 硝酸態窒素 / イオン交換 / 水素化 / 金属ナノ粒子

研究開始時の研究の概要

本研究では、アニオン交換樹脂と金属触媒の機能を併せ持つ、金属微粒子を内包したアニオン交換樹脂（M@AER）を開発し、硝酸態窒素で汚染された地下水を浄化する。本研究における材料開発のポイントは、微粒子かつ高密度かつ一様に金属粒子をアニオン交換樹脂に導入することである。アニオン交換樹脂への金属前駆体の導入とその後の還元過程を徹底的に制御し、アニオン交換樹脂の中で核発生を一斉に起こし、目的構造のM@AERを得る。さらに、アニオン交換能を持つ有機分子で金属粒子を修飾した、硝酸態窒素に対する捕捉能と分解能を併せ持つ金属触媒の開発にも取り組み、汚染地下水の高速浄化を実現する。