研究テーマ

研究テーマの概要

資源循環が望ましい様々な廃棄物や副産物を研究対象にしています。例えば、未利用資源、廃棄物、副産物を出発原料に用いた人工鉱物を中心とする機能性無機材料の創製とその工学的応用をテーマにして、独自の工学研究を展開することを目標に掲げています。これらの応用例として、希薄水溶液からの有害イオンの除去材や固定化材の開発に注力しています。廃棄物や副産物の発生量、廃棄物由来製品の価値と安全性、製造コストや市場規模などを考慮しつつ、実用化を目指した工学的検討を行っています。

最近では、様々な研究機関との共同研究として、湿式法および乾式法による機能性粉体材料の創製や、貴金属リサイクルを目指した吸着剤や回収プロセスの開発、機能性粉体の担体としてのポーラスガラスの適用などを検討しています。 その一つとして、Noriaと呼ばれるラダー型環状化合物(有機化合物)を用いて、水溶液中の金イオンや銀イオンを選択的に還元しながら分離・回収する一連の処理プロセスの構築を試みています。この貴金属の回収技術については、研究室の関連動画でも紹介しています。

以下の他学科や他大学、研究機関との共同研究以外にも、いくつかの民間企業と秘密保持契約を結んで共同研究を行っています。秘密保持の関係上、会社名や研究テーマの具体的な内容を公開できないことをご了承ください。

SDGsとの関連性(水、循環、土など)

廃棄物、副産物を原料に用いる機能性材料の合成と利用

1. アルミドロスや石膏を原料とする陰イオン除去剤の創製と利用

(東北大(軽金属学会アップサイクル研究部会)との共研)

この画像には alt 属性が指定されておらず、ファイル名は image011.png です

アルミドロスの湿式処理プロセス

2. 鉄鋼スラグの再資源化・有効利用に関する研究

(阪大・田中・鈴木研との共研)

この画像には alt 属性が指定されておらず、ファイル名は image009.png です

鉄鋼スラグの表面処理(陰イオン交換体の析出)

3. 石炭フライアッシュを用いたジオポリマーの機械的特性の向上

(阪大・接合研との共研)

表面処理された石炭フライアッシュ(左)とジオポリマー硬化体(右)

(キーワード)

鉄鋼スラグ、製鋼スラグ、高炉スラグ、アルミドロス、アルミ残灰、低品位ドロス、石炭灰、焼却灰、飛灰、フライアッシュ、ジオポリマー、副生石膏、使用済み石膏、ドロマイト、鉱滓、ダスト、廃ガラス、残渣、未利用資源、金属含有廃液など

種々の希薄水溶液、工業廃液に対する処理技術の開発

1. ラダー型環状化合物(Noria)を用いた金イオンの分離・回収

(関大化物・工藤研との共研)

(産総研・成田研(連携大学院客員教授)との共研)

(大学出版物・研究シーズ集)

ラダー型環状化合物(Noria)による金の還元回収

2. 水溶液中の有害イオンに対する除去材の合成

(大学出版物・研究シーズ集)

副産物から合成したイオン除去材(左)と六価クロムの除去(右)

3. 有害イオンを含む廃液や土壌の処理プロセスの開発

重金属を含有する汚染土壌の不溶化効果の評価

(キーワード)

貴金属、金、白金、銀、 ヒ素、クロム、ホウ素、フッ素、セレン、鉛、カドミウム、オキソアニオン、希薄水溶液、選択的分離、有価物回収、環境浄化、排水処理、汚染土壌、固定化、不溶化、機能性土木資材、吸着層工法、吸着カラム、連続処理プロセス、吸着剤用粉体の造粒・担持など

湿式法、乾式法による機能性無機材料の合成と利用

1. 層状複水酸化物やゼオライトの合成と応用

層状複水酸化物の合成装置

2. 機能性粉体を担持させたポーラスガラスの合成と応用

陰イオン除去材や光触媒を担持したポーラスガラス(PG)

3. 機械的粒子複合化プロセスによるセラミックスの微構造制御

機械的粒子複合化によるセラミックスの微構造制御

(キーワード)

ゼオライト、アルポ、層状複水酸化物、ハイドロタルサイト、シュベルトマナイト、エトリンガイト、トバモライト、ヒドロキシアパタイト、ポーラスガラス、水熱合成、メカノケミカル処理、湿式プロセス、乾式プロセス、イオン交換、吸着、光触媒、蛍光体、セラミックス、固体電解質、イオン伝導体、ガーネット型酸化物、微構造制御、酸化物前駆体、粒子形状の制御など

備考

他機関との共同研究や交流の様子は、News一覧にも記載しています。