2016 Fiscal Year Research-status Report
磁性電気活性イオン交換粒子を用いた有害金属イオンの高効率な分離回収システムの構築
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15K06532
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
官 国清 弘前大学, 北日本新エネルギー研究所, 教授 (90573618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿布 里提 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70565374)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁性電気活性粒子 / 金属イオン / 電気化学特性 / 吸着 / 脱着 / 分離効率 / 分離回収システム / 電磁石制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H27年度に得られた均一サイズの磁性電気活性粒子の電気化学特性を測定した。磁性電気活性粒子は金属イオンの吸着・脱着に応じる酸化・還元特性を明らかにした。粒子が小さいほど、金属イオンの吸着・脱着特性を強化できることが分かった。そのため、400nm以下の均一の磁性電気活性粒子も調製した。しかし、本研究では磁性電気活性粒子の電気化学特性、溶液からの分離特性及び流動特性によって、最適な磁性電気活性粒子の大きさは300～400nm範囲を選んだ。また、電磁場制御と電気化学的制御を一体化する小型の金属イオン連続分離・回収装置を試作し、装置内磁性電気活性粒子の流動特性、溶液からの分離特性及び電磁場制御と電気化学的制御特性を調べた。現在、この装置を用いて、目標イオン（セシウムイオンまたは鉛イオン）を含有する模擬汚染水の連続分離・回収試験を行い、分離効率に及ぼす目標イオンの濃度、共存イオンの濃度、磁性粒子の量、印加電圧等の影響を調べている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1.ソルボサーマル法を改良し、200nm～900nm範囲内の均一磁性粒子を簡単な大量合成に成功した。
2.電気活性材料（プルシアンブルー、ヘキサシアノ鉄酸ニッケル等）を磁性粒子に均一被覆方法も開発した。
3.磁性電気活性粒子の電気化学測定方法も開発し、磁性電気活性粒子の電気化学特性を正確に把握することができた。また、最適な磁性電気活性粒子サイズを明らかにした。
4.金属イオン連続分離・回収装置を試作し、磁性電気活性粒子の分散特性、溶液からの分離特性及び溶液の流動特性を明らかにした。また、相互影響がないの電磁石制御と電気化学制御を実現した。また、国際共同研究により、新たな電気活性材料と分離システムを開発した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.連続吸着・脱着に関する各実験条件を最適化した上、装置を改良し、最適な磁性電気活性粒子の目標イオンへの選択性と長時間安定性などを評価する。
2.実用化可能な金属イオン連続分離回収システムを理論的に構築する。
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