越湖将貴 工学研究科修士課程学生、矢島健 同研究員（現東京大学助教）、Yaoqing Zhang 同研究員、陰山洋 同教授、内本喜晴 人間?環境学研究科教授、小口多美夫 大阪大学教授らの研究グループは、チタンの層状化合物が、カドミウムなどの重金属を選択的かつ低温で吸収できることを発見しました。溶液を利用しない新しいタイプの金属回収の可能性を示しただけでなく、固体燃料電池など、固体中での金属の拡散に関わる現象の理解に新しい視座を与える成果です。
本研究成果は、2016年12月14日午後7時に英国の学術誌「Nature Communications」に掲載されました。
研究者からのコメント
阴山教授
本研究は、新しいタイフ?の金属回収の方法論を提示したことになります。複数の金属からなる身の回りの材料から、必要な（あるいは不必要な）金属を取り出す技術は今後ますます重要になってくるものと思われます。本研究て?得られた知見を使って、その他の有毒金属や希少金属を選択的に吸収て? きる材料の開発研究か?進むことか?期待されます。今回の発見は、超伝導の探索に失敗し続けた末に生まれました。関わった学生さんの粘り強さとともに、一見、失敗と思える結果にこそ大きなチャンスが隠れているという「研究の醍醐味」を味わうことができました。
概要
电子机器などの廃弃物からの金属回収は、エネルギー资源の确保と环境汚染の防止の観点から极めて重要です。金属が物质中に取り込まれる反応（インターカレーション反応）は、グラファイトや粘土などさまざまな层状化合物において観测されていますが、これまでは特定の金属を选択的に吸収させることは困难でした。
そこで本研究グループは、罢颈 2 PTe 2 （罢颈：チタン、笔：リン、罢别：テルル）という组成をもつ层状化合物に着目しました。研究の开始当初は、金属を挿入することでこの物质を超伝导にすることを目指していましたが、その过程で周期表の元素を彻底的に探索した结果、カドミウム（颁诲）、铜（颁耻）、亜铅（窜苍）のみを选択的に吸収する特性があることが分かりました。
また、従来の物质と异なり、固体中でわずかに温度を上げるだけでインターカレーション反応が进行することもわかりました。本物质のように低温で重金属が拡散する例はほとんどなく、固体燃料电池の低温动作化や効率化などにも新しい展开をもたらすことが期待されます。
図：80度という低温で固体のままカドミウムを吸収する层状物质罢颈 2 PTe 2
详しい研究内容について
书誌情报
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Takeshi Yajima, Masaki Koshiko, Yaoqing Zhang, Tamio Oguchi, Wen Yu, Daichi Kato, Yoji Kobayashi, Yuki Orikasa, Takafumi Yamamoto, Yoshiharu Uchimoto, Mark A. Green & Hiroshi Kageyama. (2016). Selective and low temperature transition metal intercalation in layered tellurides. Nature Communications, 7:13809.
- 京都新聞（12月15日 21面）、日刊鉄鋼新聞（12月19日）に掲載および毎日放送（12月15日 7時40分放送分）で放送されました。
