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2014 Fiscal Year Annual Research Report

戦略的エネルギー関連資源確保の為の新技術の開発

Research Project

Project/Area Number 24360398
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

原 一広  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00180993)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords海中ウラン / ゲル / 捕集 / 吸着 / アミドキシム基 / アクリルアミド / レアメタル / ラジカル共重合
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、ppbレベルで希薄に存在する海中ウランの捕集を海中の条件(高濃度の他元素が共存)下で実用化するため、ウランと同様な吸着性を持つバナジウムで吸着性の評価を行った。微量の元素濃度では再現性を確保するのが難しく、繰り返し測定を行って吸着特性を調べている。しかし、全てのパラメータを抑え切れていないようで、依然吸着量の偏差が大きくなっている。アミドキシム基の濃度や、ゲルの密度も含めたアミドキシム基の空間密度だけではなく、再現が難しい集合状態などが影響している可能性がある。その違いによるゲルの水による膨潤の度合なども含めて、多くのコントロールパラメータがあるらしいことが分かってきた。
また、複合吸着材を作製するための基礎検討として、捕集剤中への元素吸着の進行速度を調べ、捕集剤の浸漬必要時間を検討した。また、速やかに捕集をするためのシート状捕集剤を作製し、短時間での吸着特性を明らかにした。
ゲル以外の捕集剤としてアミドキシム基をPETフィルムに組み込んだものや、ゲルにアミドキシム基以外の官能基としてクラウンエーテル、サリチル酸、DMAPAA、スチレンスルホン酸等を組み込んだもの、さらには生物由来物質をガンマ線重合したゲル捕集剤などで多様な元素に対する吸着特性、官能基の濃度、架橋密度や架橋の仕方などに対する吸着性の変化を測定し、知見を集積した。
これらの成果は論文や学会で講演するなどして発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

障害になると予想された高濃度イオンの影響が小さかったことから順調に計画が進んだ一方、当初小さいと考えた官能基の濃度分布など抑え切れていないパラメータの存在も示唆されてきたが、当初考えたもの以外にも多くの手法を検討することができており、全体としては順調である。

Strategy for Future Research Activity

研究は概ね当初の予定通り進行している。一昨年後半に研究に不可欠の微量元素分析用の誘導結合プラズマ質量分析装置が我々の組織に導入されたことにより、共用装置に頼る必要が無くなったため、研究のスピードアップが図れたが、さらに共用ではないFT-IRが使えるようになるので、より研究が進むと期待している。

Causes of Carryover

微量元素分析用誘導結合プラズマ質量分析装置を使うことにより十二分な実験を行うことが可能になったが、同時に分析用ガスやその他の消耗品費が大きく膨らんでいる。そこで年度をまたぐことが可能な基金分可能な限り残し、来年度に備えることとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

微量元素分析用誘導結合プラズマ質量分析装置を使うことにより十二分な実験を行うことが可能になったが、同時に分析用ガスやその他の消耗品費が大きく膨らんでいる。そこで年度をまたぐことが可能な基金分可能な限り残し、来年度に備えることとした。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Selective Hg(II) adsorption from aqueous solutions of Hg(II) and Pb(II) by hydrolyzed acrylamide-grafted PET films2014

    • Author(s)
      Nazia Rahman, Nobuhiro Sato, Masaaki Sugiyama, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe, Kazuhiro Hara
    • Journal Title

      Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering

      Volume: 49 Pages: 798-806

    • DOI

      10.1080/10934529.2014.882209

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The effect of hot DMSO treatment on the γ-ray-induced grafting of acrylamide onto PET films2014

    • Author(s)
      Nazia Rahman, Nobuhiro Sato, Masaaki Sugiyama, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe, Kazuhiro Hara
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 46 Pages: 412-421

    • DOI

      10.1038/pj.2014.12

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 溶媒浸漬に伴う両極性NIPAゲルの体積の経時変化2015

    • Author(s)
      大庭 崇弘, 西本 貴士, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-11
  • [Presentation] Removal of BTEX Compounds From Concentrated Solutions Using Carbene Generating Gels2015

    • Author(s)
      Brian Omondi, Hirotaka Okabe, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-11
  • [Presentation] 膨潤過程における両極性NIPAゲルの体積の経時変化2014

    • Author(s)
      大庭 崇弘, 西本 貴士, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      平成26年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Place of Presentation
      大分大学旦野原キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] γ線重合による生体関連物質ゲルを用いた重金属の回収2014

    • Author(s)
      栗木 充, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      平成26年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Place of Presentation
      大分大学旦野原キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] クラウンエーテルを用いたレアメタル捕集用ゲルの吸着特性2014

    • Author(s)
      堀ノ内 俊介, 西本 貴士, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      平成26年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Place of Presentation
      大分大学旦野原キャンパス
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] 高分子ゲルへのクラウンエーテルの導入とレアメタル捕集の基礎検討2014

    • Author(s)
      岡部 弘高, 大塚康平, 堀ノ内俊介, 日高 芳樹, 原 一広
    • Organizer
      2014年 第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-19
  • [Presentation] Attempts to Capturing ppb-level Elements from Sea Water with Hydrogels2014

    • Author(s)
      Kazuhiro Hara, Takashi Nishimoto, Tetsumasa Fujii, Shinya Kawano, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe
    • Organizer
      The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia) IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka University
    • Year and Date
      2014-08-27 – 2014-08-27
    • Invited
  • [Presentation] Grafting of Acrylic Monomers on PET Films by γ ray Irradiation for Selective Adsorption of Hazardous Metal Ions2014

    • Author(s)
      Nazia Rahman, Nobuhiro Sato, Masaaki Sugiyama, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia) IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka University
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-26
  • [Presentation] Introduction of Crown Ether to Polyacrylamide Gels for Minor Metal Adsorbents2014

    • Author(s)
      Hirotaka Okabe, Kohei Otsuka, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia) IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka University
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-26
  • [Presentation] Small Angle X-Ray Scattering Analysis of Bipolar Gels Adsorbing Metal Ions2014

    • Author(s)
      Takahiro Oba, Takahiro Sano, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia) IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka University
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-26
  • [Presentation] Study of Polymer Gel Adsorbents for Adsorbing Miner Metal in Seawater2014

    • Author(s)
      Takashi Nishimoto, Hirotaka Okabe, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia) IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      Fukuoka University
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-26
  • [Book] 環境浄化(ゲルテクノロジーハンドブックー製品設計・評価・シミュレーションから製造プロセス・製品化まで 第4編 ゲルを使う:プロセス・システム化 第1章 概説 第2節, pp. 528-534)2014

    • Author(s)
      原 一広(分担執筆)
    • Total Pages
      908
    • Publisher
      NTS出版
  • [Book] 高分子ゲルを用いた重金属分別回収の試み(ゲルテクノロジーハンドブックー製品設計・評価・シミュレーションから製造プロセス・製品化まで 第4編 ゲルを使う:プロセス・システム化 第3章 環境浄化 第1節, pp.603-608)2014

    • Author(s)
      原 一広(分担執筆)
    • Total Pages
      908
    • Publisher
      NTS出版

URL: 

Published: 2016-06-01  

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