リチウムの海水からの回収を目指した新規吸着剤の開発

开发用于从海水中回收锂的新型吸附剂

• 批准号: 21H01871
• 负责人: 岡部 弘高
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01871/
• 关键词: 海水溶存資源; リチウム回収; 吸着剤; リチウム; 資源枯渇; 高分子ゲル吸着材; 資源捕集; イオン吸着; 希薄元素; 海洋エネルギー資源

カーボンフリー社会を実現し電気エネルギーを有効に使うために蓄電池は重要であり、安全で高性能な蓄電池が求められている。現在蓄電池の材料として使われているリチウムは、今後主役となると考えられている全固体電池でも重要であり、その元素番号の小ささから蓄電池応用でこれ以上の性能を発揮できる元素が現れることはないと考えられるので、リチウムを確保することが重要である。しかし陸産リチウム資源分布は偏在しており、日本が将来的にリチウムを確保できるかは不透明である。そこで、海水中に稀薄ながら大量に溶存しているリチウムを回収する新規吸着剤を開発し、リチウム資源の確保手段を確立することが本研究の目標である。そこで今年度は吸着基としてクラウンエーテルを用いて多元素溶存液に浸漬した場合、リチウム単元素に比べてリチウムの吸着量が変化することから、リチウムと他１元素の２元素溶存液で吸着の競合について調べている。今のところ明確な競合を示した元素はないが、低濃度では吸着基の競合が起こらない可能性があるので、より高濃度における検証が必要であると考えている。また今年度は吸着材としてアガロースゲルがリチウムに対して選択的吸着を行うことを実験的に見出した。アガロースゲルはアガロースを水に溶かすだけで比較的強固なゲルを作製でき、生分解性でもあるので、実用化には適していると考えている。選択性の原因については量子計算の結果からアガロースにもある環状構造ではないかと考えている。今後吸着効率などを評価して詳細を調べる必要がある。

カ ー ボ ン フ リ を ー society be presently し electric 気 エ ネ ル ギ ー を have sharper に make う た め に battery は important で あ り, safe high-performance な で battery め が o ら れ て い る. Now の battery materials と し て make わ れ て い る リ チ ウ ム は, in the future the main battle と な る と exam え ら れ て い る all solid battery で も important で あ り, そ の element mash の small さ さ か ら 応 battery with で こ れ above の performance を 発 swing で き る element が now れ る こ と は な い と exam え ら れ る の で, リ チ ウ ム を ensure す る こ と が important で あ る. The distribution of the リチウム resources of the land in <s:1> is mainly concentrated in てお, and the にリチウムを of Japan が in the future ensures that で る る てお is opaque である. そ こ で, seawater に thin な が ら large に soluble deposit し て い る リ チ ウ ム を back 収 す る new rules on smoking a tonic を open 発 し, リ チ ウ ム resourcing の means を establish す る こ と が の this research goal で あ る. そ こ で our は sorption base と し て ク ラ ウ ン エ ー テ ル を with い て multielement soluble deposit liquid に dipping し た occasions, リ チ ウ ム 単 element に than べ て リ チ ウ ム の sorption amount が variations change す る こ と か ら, リ チ ウ ム と he の 2 1 elements dissolved deposit liquid で sorption の co-opetition に つ い て adjustable べ て い る. This の と こ ろ clear な co-opetition を shown し た element は な い が, low concentration で は sorption base の co-opetition が up こ ら な い possibility が あ る の で, よ り high-concentration に お け る 検 card が necessary で あ る と exam え て い る. ま た our は sorption material と し て ア ガ ロ ー ス ゲ ル が リ チ ウ ム に し seaborne て sentaku sorption of line を う こ と を be 験 に see out し た. ア ガ ロ ー ス ゲ ル は ア ガ ロ ー ス を に water soluble か す だ け で compare strong な ゲ ル を cropping で き, decomposability で も あ る の で, be use に は optimum し て い る と exam え て い る. Sentaku sex の reason に つ い て は quantum computing results の か ら ア ガ ロ ー ス に も あ る ring structure で は な い か と exam え て い る. In the future, it is necessary to conduct a detailed を survey on the absorption efficiency of な を を, 価 て, べる and がある.

项目成果

海水溶存金属資源吸着のためのアガロースゲルの研究

琼脂糖凝胶吸附海水中溶解金属资源的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 元満弘貴;岡部弘高;河野真也;日高芳樹;原一広
• 通讯作者: 原一広

環状官能基による水溶液溶存リチウム吸着

环状官能团对水溶液中溶解锂的吸附

• 发表时间: 2023
• 作者: 梅田旭太朗;岡部 弘高;日高 芳樹;原 一広
• 通讯作者: 原 一広