レアメタルを用いた材料開発の化学工学的アプローチ

keywords.jpgレアメタル,レアアース,ナノ・微粒子材料,蛍光体,磁性体,触媒,リサイクル,メタルバイオテクノロジー 

荻 崇 

TAKASI OGI

division.jpg工学研究院 物質化学工学部門 熱流体材料工学研究室

position.jpg助教

研究概要

研究の背景

機能性材料において高価なレアメタル材料の“代替材料の開発”、“使用量の低減化(有効利用)”、“循環利用”に対する取り組みが急務となっている。本研究では、ナノ・微粒子工学およびメタルバイオテクノロジーを利用したレアメタル材料への対策に取り組んでいる。

研究内容

1)レアメタル代替材料の開発
 レアアースを用いない磁性体ナノ材料の開発(窒化物系材料)
 レアアースを用いない蛍光体材料と白色LEDへの応用
                     (酸窒化物材料)
2)ナノ・微粒子工学を用いたレアメタルの有効利用
  -最小限のレアメタル使用量で、最大限の機能を-
 微粒子の構造制御(多孔質・中空化)による機能の向上
 と光触媒、燃料電池電極触媒、蛍光体材料への応用
 性能と照らし合わせた微粒子性状の精密制御・設計3)
3)レアメタルの回収・資源循環
 メタルバイオテクノロジーによるレアメタルの省エネ回収

成果

・B,C,N,O成分からなる酸窒化物蛍光体の開発(量子効率70%以上)
・ポーラス中空構造を持つカーボン材料の燃料電池触媒への応用
・Pt担持酸化タングステン光触媒の粒子径と触媒活性の関係
・白色LED用蛍光体粒子の構造化、結晶サイズ、粒子径サイズの制御
・微生物を用いたタングステンの回収  など

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

レアメタルを使用する材料開発、リサイクルに関する分野
特に微粒子材料の合成、分散、機能化に関連している企業など
低コスト・省エネ型のレアメタルリサイクルプロセスを希望する企業

本研究の特徴・優位性

本研究室は、これまでにNEDOプロジェクト(ナノ粒子材料の合成と機能化)や多数の共同研究を実施した実績を持っており、それにより培った経験、蓄積されたノウハウおよび現状課題の認識を踏まえて研究が実施されており、ナノ・微粒子子学を基盤としたレアメタル材料・プロセス開発を実現する上で優位性が高い。

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これまでに投稿した論文は42本、解説は22本であり、受賞は5件である。
詳細は、下記HP参照

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