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2022 年度 実績報告書

海洋エネルギー資源の安定確保に関する新らたなアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19H02660
研究機関九州大学

研究代表者

原 一広  九州大学, 工学研究院, 教授 (00180993)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード海水ウラン捕集 / 資源枯渇 / 高分子ゲル吸着剤 / カーボンナノファイバー / γ線重合 / 希薄元素 / 海水溶存資源 / 海洋エネルギー資源
研究実績の概要

海水中に希薄に溶存するレアメタルを高効率に捕集することができれば、大量の海水から実用に足りる量のレアメタルを回収することが可能になる。そのために高分子ゲルに吸着基を導入することによって高効率でレアメタルを吸着する吸着材を開発することが有効である。この吸着材を高効率化するために吸着効率を高くすることが必要である。この吸着効率を低くする要因の一つとして、室温程度の温度でもネットワークと吸着基はミクロなレベルでは激しく熱運動をしているので、吸着が熱運動によって阻害されていると考えられる。そこで高効率な吸着を実現するためにネットワーク中に剛直なファイバー状の物質を挿入することで熱運動を抑制することが有効ではないかと考えられる。そこで本研究では、カーボンナノファイバーをゲルに挿入したが、疎水性ファイバーがミクロレベルで凝集ネットワークを形成するためか、ゲルが剛直化するという現象が観察された。この様な状態ではネットワーク熱運動の抑制効果は限られたものになると考えられる。そこで、新たに親水基を導入したカーボンナノチューブを高分子ネットワークにミクロなレベルで挿入することが吸着効率に与える影響を明らかにすることとした。以前に導入した分散機を併用し、ミクロなレベルで分散されたカーボンナノチューブが導入された剛直化しない高分子ゲルの作製に成功した。このゲルでは動的光散乱測定によってネットワークの熱運動が抑制されたことが確認された。またICP-MS測定によって複数の元素に対する吸着量の増加を確認する事ができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 環状官能基による水溶液溶存リチウム吸着2023

    • 著者名/発表者名
      梅田旭太朗、岡部 弘高、日高 芳樹、原 一広
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] カーボンナノファイバー挿入アクリルアミドゲルによる重金属吸着2022

    • 著者名/発表者名
      田靡太一、岡部弘高、日高芳樹、原一広
    • 学会等名
      2022年第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 海水溶存金属資源吸着のためのアガロースゲルの研究2022

    • 著者名/発表者名
      元満弘貴、岡部弘高、河野真也、日高芳樹、原一広
    • 学会等名
      2022年第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 紫外線誘起によるマイクロプラスチックの溶存重金属イオン吸着2022

    • 著者名/発表者名
      盛谷勇人、岡部弘高、河野真也、日高芳樹、原一広
    • 学会等名
      2022年(令和4年度)応用物理学会九州支部学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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