• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

選択的なイオン結晶形成に基づく白金族金属の選択回収と多孔質触媒創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K05578
研究機関秋田大学

研究代表者

松本 和也  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (70467025)

研究分担者 片桐 洋史  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40447206)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード白金族金属 / 第一級アミン / イオン結晶 / 多孔質触媒 / 酸素発生反応 / レアメタル
研究実績の概要

本研究では,白金族金属の塩化物錯アニオンと第一級アミン化合物がイオン結晶を形成することを利用し,新たな金属回収法を開発するとともに,イオン結晶の焼成により高活性な多孔質触媒の作製を行うことを目的とする。
令和4年度は,イリジウム含有イオン結晶の焼成による多孔質酸化イリジウム作製について詳細に検討を行った。焼成温度をコントロールすることで,イリジウムの酸化状態および結晶性を変化させることが可能であった。電気化学測定により,得られた多孔質酸化イリジウム触媒の酸素発生触媒能を評価したところ,非常に低い過電圧を示すことが判明した。優れた酸素発生触媒能を示すことが知られている市販の酸化イリジウム触媒よりも優れた性能であることも明らかとなった。さらに,イリジウム含有イオン結晶をカーボンブラックと混合させてから焼成することで,カーボン担持酸化イリジウム触媒が作製できることが判明した。この触媒は,多孔質酸化イリジウム触媒よりも比表面積が大きく,少量でも優れた酸素発生触媒能を示すことが明らかとなった。
白金族金属以外のレアメタルについて,第一級アミン化合物による回収が可能かどうかを検討したところ,レニウムの沈殿回収が可能であることが判明した。レニウムのリサイクル時に共存するアルミニウムやバナジウム,コバルト,ニッケルといった金属を含む塩酸溶液から,芳香族第一級アミン化合物を沈殿剤として用いることで,レニウムのみを選択的かつ定量的に沈殿回収できることが明らかとなった。

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

これまで第一級アミン化合物を用いることで白金族金属の選択回収が可能となることを明らかにしてきたが,今回新たに白金族金属以外のレアメタルについても選択回収できることが判明した。本研究の金属選択回収法は汎用性が高いということを示すことができた。また,本研究により作製した酸化イリジウム触媒は市販の高活性触媒よりも優れた酸素発生触媒能を示すことが分かり,触媒作製法として優れていることが明らかとなった。以上の結果から,本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

令和5年度の研究においては,新たな金属選択性を発現する回収剤の構造を探索するとともに,これまで開発した金属回収剤について回収条件の最適化による金属の高純度化について検討を行う。また,イリジウム以外の金属の多孔質触媒化や複数の金属を組み合わせた合金化についても検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

半導体不足等があり,物品の納期が予想以上にかかるために,いくつかの物品の購入を次年度にまわした。また,旅費が想定よりもかからなかったことも理由の一つである。今後の使用計画としては,研究に必要な物品の購入費や論文投稿費として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 第一級アミン化合物を用いた金属塩酸溶液からのレニウム沈殿回収2023

    • 著者名/発表者名
      松本和也,藤井里緒,畠勇気,寺境光俊
    • 雑誌名

      環境資源工学

      巻: 70 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] メラミン含有架橋体を用いた低濃度ロジウム塩酸溶液からのロジウム回収2023

    • 著者名/発表者名
      小林佳菜,青木瞭太,松本和也,寺境光俊
    • 学会等名
      資源・素材学会2023年度春季大会
  • [学会発表] メラミンを回収剤としたイオン結晶形成に基づく白金族金属選択回収2023

    • 著者名/発表者名
      松本和也,青木瞭太,寺境光俊
    • 学会等名
      資源・素材学会2023年度春季大会
  • [学会発表] イオン結晶の焼成による多孔質酸化イリジウムの作製と酸素発生触媒への応用2022

    • 著者名/発表者名
      舟木麟太郎,松本和也,片桐洋史,寺境光俊
    • 学会等名
      資源・素材2022(福岡)
  • [学会発表] メラミンを用いた塩酸溶液からの白金族金属の高選択沈殿回収2022

    • 著者名/発表者名
      青木瞭太,松本和也,片桐洋史,寺境光俊
    • 学会等名
      資源・素材2022(福岡)
  • [学会発表] ビスアミノメチルシクロヘキサンを用いた塩酸溶液からの白金高選択沈殿回収2022

    • 著者名/発表者名
      松本和也,坂本隆,片桐洋史,寺境光俊
    • 学会等名
      資源・素材2022(福岡)

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi