| 研究課題/領域番号 |
17K00632
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
保科 宏行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員 (60446416)
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| 研究分担者 |
瀬古 典明 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員 (10354953)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | レアアース（希土類） / 資源回収 / 高分子吸着材 / 放射線グラフト重合 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、放射線グラフト重合技術を活用して、希土類金属に対して優れた吸着選択性を有する低分子抽出剤を吸着基として高分子基材に付与する事で、希土類金属を効率的に吸着可能な材料を開発する事を目的とする。
昨年度までの研究において、疎水性の高い長鎖アルキル基 (C18)をグラフト鎖として導入した後、金属抽出剤2-エチルヘキシルホスホン酸モノ-2-エチルヘキシル(EHEP)を担持させる事で、EHEPの脱離を抑制し、吸着材を繰り返し使用しても、Dyに対する高い吸着量を保持できる事が明らかになった。
本年度は、EHEP担持吸着材の耐久性及び吸着選択性の評価を行った。EHEPの担持安定性を向上させるため、グラフト鎖とEHEPの導入量について検討した結果、グラフト鎖とEHEPの導入比(mol)を4:1とする事でEHEPの担持安定性が向上し、10回以上の繰り返し吸着においても初期の吸着容量と吸着選択性を保持できることがわかった。
吸着選択性の評価では、レアアースリサイクル工程等で発生する酸性の金属含有液からの希土類回収を想定し、希土類を含む37種類の金属が1 mg/Lの濃度で共存する酸性溶液(pH 0～ 3)を用いて吸着試験を行った。その結果、pH 0～2.5の条件においてはスカンジウム(Sc)が最も吸着選択性が高く、吸着率は99%以上だった。pH 3においてはビスマス(Bi)が最も吸着選択性が高く、吸着率は100%だった。DyはpH 1.5～2.5において吸着選択性が高く、吸着率は15%だった。
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