成果報告書詳細
管理番号20110000001490
タイトル平成22年度成果報告書 平成20年度第1回採択産業技術研究助成事業 08C46218d ラン藻由来超巨大糖鎖ゲルを用いた高性能レアアースメタル回収システムの構築 平成22年度中間
公開日2012/4/14
報告書年度2010 - 2010
委託先名北陸先端科学技術大学院大学金子達雄
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約スポンジ状ゲルの作成条件を検討した結果、凍結乾燥後の熱処理温度でゲル化状態が異なることが分かった。結果として、熱処理条件を140-160 ℃に設定した場合に取り扱いやすい力学強度のゲルを得ることが出来た。得られたスポンジ状ゲルに関しネオジムの吸着量の鉄イオンに対する比率を評価した。その結果、サクランの負電荷に対するNdイオンの吸着量は、0.32-0.38 mol/molであり、イオン吸着における理論値の0.33とほぼ同じ値であることが分かった。この時のNd/Feの吸着比率は4-5の範囲にありNdイオンの方がより効率よく吸着出来ることが分かった。一方、実際の工程くずを処理したときのネオジム:鉄の比率である1.6 mM : 0.34 mMに変えて評価を行ったところ、Ndイオンの収着量は0.4付近とあまり変化は無かったが、Nd/Feの吸着比率は10を越え目的の比率にまで達することが分かった。特に、160℃熱処理により得られた試料に関しては、Nd/Fe=18という非常に高い値となることが判明した。他方、ネオジムとジスプロシウムの比較ではほとんど吸着量に差がないことが判明した。一方、交流電場を用いて複素誘電率の虚数成分を評価する方法で電気伝導度測定を行った。その結果、Na対イオンを持つサクランは、Ndイオンの金属イオン添加により電気伝導度の理論値よりも低下することが分かったが、プロトン化されたサクランでは、電気伝導度が理論値よりも大幅にずれるという現象が見られた。これはプロトンと金属イオンが置換していることを示しており、金属イオンのサクランへの吸着力の強さを証明するものであった。
英文要約As a result of the investigation of formation condition for spongy gels, it was found that the gel toughness depended on the treatment temperature of freeze-dried sacran sponge. When the dried sponges were heated at 140-160 oC, the gels able to handle easily for experiment were prepared. The Nd ion sorption ratio to Fe ions were estimated using the obtained spongy gels. The sorbed amount of Nd ion to the anion amount of sacran was ranged 0.32-0.38 mol/mol which almost agreed with the theoretical value of 0.33in ionic adsorption. In this case, Nd/Fe sorption ratio ranged between 4-5 and Nd ion sorbed more efficiently than Fe ions. On the other hand, the sorption condition was changed into the 1.6 mM (Nd) : 0.34 mM (Fe) which was a ratio of dust generating during the processing of Nd magnet in factory. The Nd/Fe value exceeded to 10 and attained to the aimed value. Especially, the value of Nd/Fe=18 was obtained when the sample heated at 160 oC was used. However, the value of the ratio Nd/Dy keep almost constant. As a result of electric conductivity difference between the original sacran solution and metal-added sacran solution, Nd ion addition reduced the electric conductivity below the theoretical value. Interestingly protonated sacran showed a unique behavior; the conductivity was once reduced but increased again. This indicated the substitution of metal ions with protons.
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