Si金属触媒焼結体を疑似廃Siモデルとしたブロモ化反応による廃Si再生法の開発

• 研究課題/領域番号: 26701016
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 持続可能システム
• 研究機関: 宇部工業高等専門学校
• 研究代表者: 友野 和哲 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (40516449)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
• キーワード: 再資源化 / 反応速度解析 / ブロモシラン / 流通系 / 廃シリコン / アルカリ金属 / 金属触媒 / 廃棄物再資源化 / 速度解析 / アルカリ金属添加物 / 触媒 / 流通反応装置

研究成果の概要

摩耗金属あるいはアルカリ金属を添加したシリコンのブロモ化反応を様々な条件で検討した。すべてのサンプルが，摩耗金属あるいはアルカリ金属の有無に関わらず，臭化水素と反応した。全サンプルのブロモ化反応に対する反応性は向上することがわかった。また，ブロモ化反応によりシリコン中の金属成分は大幅に減少することがわかった。不純物の添加は，活性化エネルギーや反応性の改善をおこなえ，これは不純物の熱伝導性や表面の反応場の改善によるものと考えられる。これらの結果から，液成分を除いて，不純物がある城代でも，ブロモ化反応により廃シリコンからシリコンあるいはブロモシランを高純度で抽出できることがわかった。

研究成果

• [学会発表] 廃棄物シリコン不純物を用いたブロモ化反応の反応性と選択性の向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 槿優衣，友野和哲，坂本遼，孔山勇貴，田巻義規
  • 学会等名: 第19回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Si切屑のブロモ化反応でのFe触媒の検討とブロモシランからのSi薄膜作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲，坂本遼，岡田雅広，柿原俊太，田巻義規
  • 学会等名: 日本化学会第96回春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 固定床式反応装置を用いたブロモシラン合成における触媒の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本 遼，友野和哲
  • 学会等名: 第18回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2016-03-05
• [学会発表] ブロモ化反応における触媒のオンラインクロマトによるガス分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲，槿優衣，坂本遼，孔山勇貴，田巻義規
  • 学会等名: 2016日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 香川大学
• [学会発表] Electrochemical decomposition of bromosilanes made from kerf loss silicon and deposition of crystalline silicon (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuaki Tomono, Ryo Sakamoto, Masahiro Okada, Shunta Kakihara, Yoshinori Tamaki, Yuma Yahata
  • 学会等名: he 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] 高純度Siを含む水性クーラント由来廃棄物Siの各種分析による組成解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲，岡田雅広，八幡侑馬，坂本遼
  • 学会等名: 2015日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] 水性クーラント由来の廃棄物シリコンを原料とするブロモシランの合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂本遼，岡田雅広，八幡侑馬，友野和哲
  • 学会等名: 2015日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] 水性クーラントの使用に由来する廃シリコンの組成分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲，岡田雅広，坂本遼，八幡侑馬
  • 学会等名: 日本高専学会第21回年会
  • 発表場所: 徳山工業高等専門学校
  • 年月日: 2015-08-29
• [学会発表] 水性クーラントを用いた廃シリコンの含有物分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲，岡田雅広，坂本遼，八幡侑馬，田畑美瑞咲，市村脩平
  • 学会等名: 第52回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2015-06-27
• [図書] 太陽電池製造時に発生するシリコンスラッジのリサイクル (2016)
  • 著者名/発表者名: 友野和哲
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 科学教養雑誌「理大フォーラム」
• [備考] 友野和哲研究室
  • URL: http://tomonolab.web.fc2.com/index.html
• [備考] 第19回化学工学会学生発表会にて優秀賞を受賞
  • URL: http://www.ube-k.ac.jp/topics/20170304/
• [備考] 2016年日本化学会中国四国支部大会にて優秀ポスター賞を受賞
  • URL: http://www.ube-k.ac.jp/topics/20161106/
• [備考] 友野研究室
  • URL: http://tomonolab.web.fc2.com/index.html
• [備考] 友野研究室ホームページ
  • URL: http://tomonolab.web.fc2.com/index.html