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2022 年度 実施状況報告書

イオン吸着フレキシブル電極の作製および動電処理による土壌浄化への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K12423
研究機関秋田大学

研究代表者

カビール ムハムドゥル  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10422164)

研究分担者 吉村 昇  秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (60006674)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードCs除染 / FEM-EK法 / フレキシブル電極 / イオン吸着電極
研究実績の概要

本研究課題では,イオン吸着フレキシブル電極を開発し,動電処理による土壌浄化を目指している。この研究の最大の特色は,広範囲にわたって拡散し,容易に土壌から脱離しない放射性Csを,新たに提案された水平電極式動電(FEM-EK)法を用いて,回収する点にある。また,陰極として用いるゼオライト,籾殻くん炭などに吸着・固定・濃縮させることで,安全かつ効率的に除染を実施できる点も大きな特徴である。また,ゼオライトや籾殻は東北地方に豊富に存在する資源であり,地域の資源を有効利用して除染を行うことで,被災地の活性化,また,新たな産業の創生に大きく貢献できると思われる。
研究の目的は(ア)土壌および腐葉土からの重金属除去に実績のある動電処理法を改良した動電法(EK)を用いて,Cs汚染土壌の修復,(イ)除去されたCsの保管・管理に適した,柔軟性及びイオン吸着性を有する動電処理用電極を,天然ゼオライトや籾殻くん炭などを原料にて製造である。EK法を改良した除染方法としてFEM-EK法の確立を目指し,ラボスケールでFEM-EK法による複数回非放射性セシウム(Cs)に人工的な汚染された土壌の5日間修復実験を行った結果,平均60%のCsの除去率に成功した。実験の際,金属制の電極を使用したが,今後は自作した電極を用いても同様な実験を行う予定である。
また,イオン吸着フレキシブル性電極の作製において,電極の製造法に関して知的財産権になるような成果が得られ,特許出願もしている。(学会発表 2件,学術誌 論文1件,特許出願1件)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

予定通りFEM-EK法による汚染土壌の修復に成功しており,イオン吸着フレキシブル性電極の試作した。また,(非放射性)セシウム(Cs)の吸着に成功しており,今後も電極の改善とCs除染を継続して目指す。

今後の研究の推進方策

改良したEK法による土壌処理法としてFEM-EK法の可能性を確認できたが,次はFEM-EK法を実施する際,土壌の電気特性がどのように変化するかを調べる予定。また,電極作製法のさらなる改善による,高いCs吸着能力及びフレキシブル性の電極を目指す。これらの研究成果を学内外学会で発表し,学術誌にも公表する予定。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Flexible Ion Adsorption Electrodes Using Natural Zeolite and Rice Husk Charcoal for FEM-EK Treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Ayaka、Kabir Mahmudul、Okuda Shogo、Komachi Hitori、Obara Naoko、Sato Yusuke、Saito Takahiro、Sato Michio、Tomioka Masahiro、Kumagai Seiji、Yoshimura Noboru
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 13 ページ: 320~320

    • DOI

      10.3390/met13020320

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水平電極式動電(FEM-EK)法による土壌pHの変化に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      小町 仁理, 熊谷 彩香, 于 昊洋, 小原 直子, カビール ムハムドゥル
    • 学会等名
      秋田ヒューマン・エネルギー研究会
  • [学会発表] 水平電極式動電(FEM-EK)法による土壌pH変化の要因に ついて2022

    • 著者名/発表者名
      小町 仁理, 熊谷 彩香, 于 昊洋, 小原 直子, カビール ムハムドゥル
    • 学会等名
      令和4年度DOWA大学院生研究交流発表会
  • [産業財産権] フレキシブルイオン吸着電極及びその作製方法、並びに汚染土壌浄化装置2023

    • 発明者名
      カビール ムハムドゥル,佐藤理夫,佐藤友祐,岩田光司,齋藤貴広
    • 権利者名
      カビール ムハムドゥル,佐藤理夫,佐藤友祐,岩田光司,齋藤貴広
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-052496

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公開日: 2023-12-25  

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