活性バイオマンガン酸化物を用いた多元素リサイクルシステムの構築

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K00615
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境材料・リサイクル
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 谷 幸則 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (10285190)
• 研究協力者: 宮田 直幸 ; 内藤 博敬 ; 鄭 海粟 ; 藤田 大貴
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: マンガン酸化真菌 / マンガン酸化物 / レアメタル資源回収 / 重金属除去

研究成果の概要

真菌が形成するマンガン酸化物（BMO）は、様々な元素を高い効率で吸着できるため、排水等からの多元素同時回収が期待できる。単離したMn酸化真菌10株について調べたところ、Mn酸化のpH依存性は多様であることが示された。弱酸性（pH5.5）では、Pleosporales目KK1-2株によるMn2+の酸化速度が最も速かった。既存のAcremonium strictum KR21-2が形成したBMOによる希土類元素イオンの濃縮機構を詳細に調べたところ、Ce3+は、CeO2として不溶化濃縮できること、それ以外の希土類元素イオンは、BMOの形成とともに連続的に吸着回収できることが明らかとなった。

自由記述の分野

環境化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々なMn(II)酸化真菌が、溶存態Mn2+を酵素によって不溶なバイオマンガン酸化物（BMO）に変換できること、また、このBMOを形成させることで、重金属イオン以外にも、微生物との相互作用が少ないと考えられる希土類元素（レアアース）イオンを効率的に酸化や吸着により、濃縮回収することができることが明らかとなった。Mn(II)酸化真菌による連続的なBMOの形成を利用することで、廃電子基板等に含まれる多種類の無機元素を連続的に回収できるシステムを低コストで構築できる可能性を示したことは、社会的な意義が高い。