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2009 年度 実績報告書

都市鉱山からの貴金属のバイオ利用回収システム

研究課題

研究課題/領域番号 20360411
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小西 康裕  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90167403)

キーワード都市鉱山 / 廃棄物再資源化 / リサイクル / レアメタル / バイオミネラリゼーション / ナノ粒子 / 貴金属 / 金属イオン還元細菌
研究概要

1) 貴金属含有溶液への適用性試験プリント基板には、貴金属に比べて300倍程度の高濃度でベースメタル(Cu、Ni、Zn)が共存しているため、貴金属に対する選択性の有無が分離操作上の鍵となる。プリント基板の王水浸出液を対象にしても、浸出液のpH調整(pH 1)を行えば、還元細菌S.algaeはAu(III)イオンを選択的に、迅速に還元・析出する機能を発揮することがわかった。
2) バイオ調製粒子の回収S.algae細胞に還元・析出したPd(0)ナノ粒子を細胞内から液相に剥離・回収する方法を検討した。Pd(0)ナノ粒子の生成場が細胞表面(ペリズム空間)であることから、Pd(II)イオン還元実験後の細胞懸濁液に対して、超音波照射処理とアルカリ溶液処理を併用した場合には、細胞の断片が消失し、ナノ粒子だけが液相に存在することがTEM観察できた。したがって、S.algae細胞に生成したPd(0)ナノ粒子は、細胞内に存在する場合と同様に、凝集することなくナノコロイドとして液相に回収できることがわかった。
3) バイオ還元による貴金属回収装置の開発貴金属含有溶液の大量処理を目的に、単一槽型反応器を連続方式(原料溶液・細菌の供給、生成粒子・細菌懸濁液の排出)で操作し、S.algaeによるPd(II)の還元・回収試験を行った。供給液Pd(II)濃度を100ppm、平均滞留時間を10分に設定した場合、定常状態においてPd回収率が95%以上となり、Pdナノ粒子(一次径<10nm)が細菌表面に高密度・高分散状態で生成した。この連続操作条件下においてPd回収速度は0.64kg/(h-m^3)となったが、次年度の研究において供給液Pd(II)濃度の増加、平均滞留時間の短縮など操作条件を選定すれば、Pd(II)回収速度がさらに増大すると考えられる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High yield synthesis of single-crystalline gold nanoplates using the metal ion-reducing bacteria2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, N.Saitoh, T.Nomura, Y.Konishi
    • 雑誌名

      Transactions of Materials Research Society of Japan 35巻

      ページ: 19-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微生物機能を活用するレアメタル回収への挑戦2010

    • 著者名/発表者名
      小西康裕
    • 雑誌名

      化学工学 74巻

      ページ: 109-111

  • [学会発表] 金属イオン還元細菌を活用する貴金属ナノ粒子の室温合成とその応用2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成21年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2009-10-28
  • [学会発表] 微生物による家電製品からのレアメタル回収への挑戦2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      第4回バイオシンポジウム「エコマイニング」
    • 発表場所
      笹川記念会館(東京都)
    • 年月日
      2009-10-16
  • [学会発表] 金属イオン還元細菌を用いた白金族金属ナノ粒子の連続バイオ合成2009

    • 著者名/発表者名
      玉置洗司郎, 齋藤範三, 荻崇, 小西康裕
    • 学会等名
      第41回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] プリント基板浸出液からの貴金属のバイオ回収2009

    • 著者名/発表者名
      堤之朋也, 齋藤範三, 荻崇, 小西康裕
    • 学会等名
      資源・素材2009(資源・素材学会秋季大会)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2009-09-15
  • [学会発表] 微生物機能を活用するレアメタルの回収2009

    • 著者名/発表者名
      小西康裕(招待講演)
    • 学会等名
      MH利用開発研究会第2回研究会ならびにシンポジウム
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2009-09-03
  • [学会発表] Microbial synthesis of gold nanoparticles and nanoplates using the metal-reducing bacterium Shewanella species.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ogi, T.Tachimi, N.Saitoh, Y.Konishi
    • 学会等名
      The International Conference on Materials for Advanced Technologies 2009
    • 発表場所
      Suntec International Convention and Exhibition Centre(Singapore)
    • 年月日
      2009-06-29
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemeng.osakafu-u.acjp/groupl/japanese/

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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