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2015 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

引き続き、ppbレベルで存在する海中ウラン捕集を海中の条件(高濃度の他元素が共存)下で実用化の為、吸着性の評価を行った。微量元素濃度下で再現性確保為に繰り返し測定により吸着特性を調べた結果、日単位でmmオーダーという吸着層のゲル内部への遅い進行が観測される場合もあり、シート化や穴などの構造化が必要であることが分かった。最終年度は捕集材としての利用運用をを踏まえつつ、上記を含めた安定性の向上を進めた。具体的には、アクリルアミドを含むゲルのシアノ基をアミドキシム化する際、アクリルアミドの加水分解による脆弱化がシート化や構造体作製する際の障害となると予想された為、加水分解が起こりにくいメタクリルアミドをゲルの骨格として導入する事を検討した。その際、当初、アクリルアミドに比べゲル化が難かった為、促進剤添加、真空引きによる溶存酸素の除去、DMSO等による溶媒調整も行ッタ結果、良好な条件を決定できた。メタクリルアミドを含むゲルではアミドキシム化で脆弱化が見られなかった為、アクリルアミドの加水分解による脆弱化が示唆された。作製したメタクリルアミド捕集材の捕集効率を調べたところ、アクリルアミドより高い値が示された。これは、脆弱化が防がれたことにより、より多くの官能基が捕集材中に残ったことや、メタクリルアミド自体の作用が考えられる。今後まだ明らかになっていない点についての研究が必要であるが、以上のように、本研究課題によってゲル捕集材の実用化に目処がついた。他にも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他を組み込んだもの、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など多くの知見を得た。これらの成果は今後も論文や学会講演で発表する予定である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Attempts to Capturing ppb-level Elements from Sea Water with Hydrogels2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Hara, Seiya Fujiwara, Tetsumasa Fujii, Satoru Yoshioka, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe
    • Journal Title

      Progress in Nuclear Energy

      Volume: xxx Pages: 1-6

    • DOI

      doi:10.1016/j.pnucene.2015.04.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Removal of Metal Ions from Aqueous Solutions using Carboxymethyl Cellulose /Sodium Styrene Sulfonate Hydrogels prepared by Radiation Grafting2016

    • Author(s)
      Tran Thu Hong, Hirotaka Okabe, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 63rd JSAP Spring Meeting 2016
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology
    • Year and Date
      2016-03-22
  • [Presentation] ReAdsorption of Benzene and Borderline / Group B Heavy Metals by Poly (butadiene-co-acrylic acid) Gel2016

    • Author(s)
      Brian Adala Omondi, Hirotaka Okabe, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      The 63rd JSAP Spring Meeting 2016
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology
    • Year and Date
      2016-03-21
  • [Presentation] 感温性両極性NIPAゲルの体積変化 Volume Change of Temperature Sensitive Bipolar NIPA Gels2015

    • Author(s)
      大庭 崇弘, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      第25回 日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館他
    • Year and Date
      2015-12-09
  • [Presentation] イオン液体を発熱体として用いた際のLCEの熱力学効果 Thermodynamic Effect of Liquid Crystal Elastomer with Ionic Liquid Conducting Heater2015

    • Author(s)
      塘 翔太, 河野 真也, 日高 芳樹, 岡部 弘高, 原 一広
    • Organizer
      第25回 日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館他
    • Year and Date
      2015-12-09
  • [Presentation] Dual-Functional Poly(butadiene-co-acrylic acid) Gel for Heavy Metal and Benzene Removal from Aqueous Solutions2015

    • Author(s)
      Brian Adala Omondi, Hirotaka Okabe, Yoshiki Hidaka, Kazuhiro Hara
    • Organizer
      JSAP Kyushu Chapter Annual Meeting 2015 (International Session)
    • Place of Presentation
      University of the Ryukyus
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Utilization of Ionized polymers as Environment-Purifying and Resource-Recovering Materials2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Hara, Nazia Rahman, Seiya Fujiwara, Takashi Nishimoto, Tetsumasa Fujii, Sinya Kawano, Yoshiki Hidaka, Hirotaka Okabe
    • Organizer
      JSAP Kyushu Chapter Annual Meeting 2015 (Internationa Session)
    • Place of Presentation
      University of the Ryukyus
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] γ線重合カルボキシメチルセルロース-ナトリウム塩ゲルを用いた重金属回収2015

    • Author(s)
      栗木 充, 岡部 弘高, 日高 芳樹, 原 一広
    • Organizer
      2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13

URL: 

Published: 2017-01-06  

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