| 研究課題/領域番号 |
17H04256
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
福光 延吉 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (40277075)
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| 研究分担者 |
土谷 邦彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 環境技術開発センター 材料試験炉部, 課長 (50343926)
藤田 善貴 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 環境技術開発センター 材料試験炉部, 研究職 (70766857)
松本 孔貴 筑波大学, 医学医療系, 助教 (70510395)
Malgras Victor 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (70773927)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | モリブデン / テクネチウム / 国産化 / メソポーラス加工 / アルミナ |
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| 研究実績の概要 |
2017年度に作成したメソポーラスアルミナは、既存のアルミナに対して高いMo吸着能を示したが、焼成温度を上げたとき、所望の結晶構造を有し、且つ高い表面積を維持することは困難であった。その課題を克服するために、メソポーラスシリカ-アルミナ複合体の生成を試みた。シリカとの複合体に着目した理由は、メソポーラスシリカは熱的に安定であり、高い温度で熱処理をしたとしても、大きな表面積、大きな細孔容積など維持することができるためである。具体的には、アルミニウムアルコキシドを塩酸＋酢酸水溶液に混ぜ、その後メソポーラスシリカ粉末を加え、5時間攪拌した。液体成分をすべて蒸発させたのち、焼成させてメソポーラスシリカアルミナ複合体を生成した。アルミニウムとシリカの分子比0.6、焼成温度750度、pH=3の条件でMo吸着能が16.8 mg Mo·g-1と最も高かった。この加工法は、生成条件を慎重に管理し複雑な作業を要すること、また焼成の際に重量の減少が著しく十分な量の確保が難しかった。それらの反省から、鋳型を用いないでアルミナ粒子の表面積を大きくするアイデアとして、次にソルボサーマル合成法を試みた。具体的には、硝酸アルミニウムにグリセリンを加え、沈殿物を得る。この沈殿物の表面は滑らかであるが、この沈殿物をエタノール＋水の混合溶液で処理することで、表面にナノ構造を形成させることができ、その後焼成の工程を行った。生成条件を変えることで、生成物であるアルミナ粒子のナノ構造やMo吸着特性などの変化に関して調査を行った。焼成時間24時間、焼成温度700度の条件でMo吸着能が56.2 mg Mo·g-1と最も高かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
メソポーラスアルミナ、メソポーラスシリカ-アルミナ複合体、ソルボサーマル合成法とこれまでにいくつかの材料を設計し、Mo吸着能を測定してきた。Mo吸着能は徐々に上昇してきている。しかも、構造上安定した材料も合成できており、進捗状況はおおむね良好と考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今までの研究でソルボサーマル合成法がもっとも高い吸着能を示している。その方法を応用させて、粒子の表面だけでなく粒子の内部にまでナノ構造の空間空隙ができるような材料を目指す。最終的にはMo吸着能200 mg Mo·g-1が目標てある。また、熱的に安定した構造を持つこと、カラム内に封入した際に通液性に優れた粒子径であることも重要な条件となる。
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