| 研究課題/領域番号 |
19K06347
|
|---|
| 研究機関 | 都城工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
高橋 利幸 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (50453535)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | 水圏バイオマス利用 / 微細藻類 / バイオソープション / 元素分析 / 吸着等温線 / サイトメトリー |
|---|
| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、微細藻類による金属吸着評価を検討した。本研究では、微細藻類含有カプセルを使った実験データと微細藻類単独での実験データの両方を用いた。
微細藻類含有カプセル（アルギン酸カプセル）を使った吸着実験では、吸着目的の金属イオン処理により、カプセルの素材分子の架橋に使用した架橋金属イオンの流出が確認された。すなわち、吸着のために外部から添加した金属イオンとカプセルの架橋に使用した金属イオンとの間でイオン置換が起きた可能性が示唆された。ただし、この置換の程度は、外部から添加した金属イオンの種類により異なっていた。微細藻類カプセルを用いた実験では、カプセル自体が個々の微細藻類よりもはるかに大きい。したがって、微細藻類カプセルを用いた吸着実験では、カプセル自体の影響が反応初期に強く出た可能性が示された。
本研究では、現時点までの微細藻類単独での吸着実験データと微細藻類のゼータ電位を総合的に評価した。微細藻類細胞のゼータ電位は、強酸性環境下で等電点となり電荷ゼロとなるが、酸性、中性及びアルカリ性の広い範囲で負電荷を帯びていた。吸着のために外部から添加した金属イオン種により、処理環境のpHが変化したが、その変化の程度は添加する金属イオン種とその濃度に依存した。これらを総合的にみると、少なくとも取得した実験データ範囲では、ゼータ電位が負電荷であり、等電点に近い方が、金属イオン吸着の割合は増加した。したがって、微細藻類のゼータ電位の制御による吸着イオン量の制御の可能性が示唆された。しかし、実験的にそれをどこまで制御可能かは今後の検討が必要である。
また、金属イオン吸着との関連まで検討できなかったが、フローサイトメトリー法を用いて、微細藻類の細胞状態評価を行い、その評価法について一定の評価精度の方法を見出した。そのため、現在、それについて投稿論文準備中である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
直接的に研究に関する内容とは別に、年度当初から新型コロナウイルス感染症対策に係る組織内業務が大きな労働負担となった。また、組織内で担当した学生寮の運営に関わる業務に大きな支障が生じ、研究に時間を割くことが容易でなくなった。これに加え、当該研究に係る実験等の一部は、卒業研究として研究室に所属の学生も関わるが、年度当初から学生の登校が大きく規制され、実質的に卒業研究が十分に機能しなかった。
さらに、新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響で、以前であれば1～2週間程度の納期の実験関係の試薬や器具に関して、発注時に確認した当初の納品予定よりも数か月単位で納品時期が遅れる製品もあった。結果として、計画通りのスケジュールで実験できず、研究を遅れさせたり、実験を中断する要因となった。これらの納品時期の不確定さから、予算執行もままならず、本研究に関して、研究期間の延長を申請した状況である。
|
| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究を通して、本研究の主要目的であった微細藻類による金属イオン吸着挙動やその制御の可能性の一端が見いだせた。しかし、これは、これまでに取得したデータを以前とは異なる視点で解析し、その結果として見出した解釈である。今後、新たに見出した仮説を実験的に検証し、微細藻類への金属イオンの吸着挙動の変化を定量評価する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響で、以前であれば1～2週間程度の納期の実験関係の試薬や器具に関して、発注時に確認した当初の納品予定よりも数か月単位で納品時期が遅れる製品もあった。結果として納品時期の不確定さから、予算執行が進まなかった。
|
