レアアースリサイクル法の成果発表

9月～10月にかけての北米出張で、
レアアース（希土類元素）のリサイクル法に関する
基礎研究の成果を、2件発表いたしました。

'Electrochemical Formation of RE-Ni (RE= Nd, Dy, Pr) Alloys in Molten Salts',

Kouji Yasuda, Katsuya Kondo, Seitaro Kobayashi, Toshiyuki Nohira and Rika Hagiwara: 
COM 2014 - 53rd Annual Conference of Metallurgists, Vancouver, Canada, 28 Seprember-1 October, 2014.

'Selective Formation of Rare Earth-Nickel Alloys Via Electrochemical Reactions

 in NaCl-KCl Molten Salt',

Kouji Yasuda, Katsuya Kondo, Seitaro Kobayashi, Toshiyuki Nohira and Rika Hagiwara: 
226th Meeting of The Electrochemical Society, Cancun, Mexico, 5-10 October, 2014.

アメリカ電気化学会の溶融塩・イオン液体のセッション

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日本は高機能材料を使った製品を行っており、
ネオジム磁石と呼ばれる世界最強磁石をはじめとする
希土類磁石も、日本の誇る高機能材料です。

2010年以後、希土類原料の輸出が中国から規制され、
それ以後、日本国内では使用済磁石からの
希土類元素のリサイクル法に関する研究が盛んにおこなわれています。
また、希土類を地殻から採掘すると、
環境破壊につながるため、環境保護の観点からも
リサイクルの必要性が訴えられています。


我々の研究室でも、
得意とする溶融塩技術や電気化学反応を利用し、
ネオジム磁石からのリサイクルプロセスを提案して研究を行っております。

我々が提唱するプロセスの概念図

我々の手法では、
磁石中に含まれている希土類元素を電気化学的に抽出し、
元素ごとにおける隔膜の透過性の違いを利用して、
それぞれの元素を分離して回収いたします。

今回の発表では、
どの程度の分離能があるのかという発表を行いました。



学会で出版された要旨集、

ECS Transactions, Molten Salts and Ionic Liquids 19,
edited by W. M. Reichert, A. Ispas, A. Bund, H. C. De Long, L. M. Haverhais,
M. Mizuhata, P. C. Trulove, and R. A. Mantz, vol.64, no.4, pp. 601-607 (2014).

に一部の結果を掲載しております。


近日中にも、
詳細なデータを掲載して、論文として発表する予定です。

化学便覧

研究室にぜひ1冊。

そう言われることも多い『化学便覧』ですが、
このたび新しい版が出版されました。

書籍版とCD版があります

 














私もわずかながら、金属材料に関する説明を、
0.5ページくらい分担執筆をさせていただいております。


化学便覧 応用化学編 第7版
丸善出版株式会社, 東京, 2014年1月.

第13章　金属材料
13.2　金属の製錬と高純度化　13.2.1　金属の製錬法
（月橋文孝、岡部徹、安田幸司）.



時代とともに、科学技術も進歩し、
事典として求められる内容も変遷してますので、
それらに合わせた内容になっております。

ぜひ1冊お買い求めください。

溶融塩化学講習会（実験講習会）

9月11日(木)に、
電気化学会溶融塩委員会が主催する、
溶融塩化学講習会（実験講習会）が開催されます。
リンクはこちら。


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溶融塩というのは、
たとえば食塩（塩化ナトリウム）のようなイオン性化合物を
融点以上まで昇温させて液体になったものです。


食塩水という液体の場合、
　Na+イオン
　Cl-イオン
　H2O分子　　　　←　これが大部分
　H+イオン(H3O+イオン)
　OH-イオン
が液体を構成します。

その一方、塩化ナトリウム溶融塩という液体の場合、
　Na+イオン　←　これと
　Cl-イオン　←　これの2つだけで全部
のみが存在する液体となります。
電離したイオンだけから構成される液体のため、
凝縮プラズマと呼ばれることもあります。


常温で液体のものから1000℃弱で融解するものなど、
色々な種類の溶融塩があり、
工業的には、
・アルミニウムや希土類元素、
　リチウムやマグネシウムといった活性金属を製造する電解質
・ガラスの表面強化処理
・廃棄物処理
・溶接のフラックス
・燃料電池や二次電池の電解質
として利用されています。

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今回の講習では、当委員会で初となる、
室温溶融塩と高温溶融塩の使い方を1日で学べる
実験講習会を開催することとなりました。

当研究室で、
室温溶融塩（イオン液体）の研究をしている松本助教、
高温溶融塩の研究をしている私、がリレー講義を行います。



2014年9月11日(木) 9:30-16:30(終了時刻は予定)
〒606-8501 京都府京都市左京区吉田本町
京都大学本部キャンパス 工学部物理系校舎506号室

9:30〜9:40　開会の挨拶
9:40〜16:30　2班に分かれて講義と実験(実験が終わり次第解散予定)
　　　　　　　　　A班：午前-室温イオン液体、午後-高温溶融塩
　　　　　　　　　B班：午前-高温溶融塩、午後-室温イオン液体


内容
(1) 室温イオン液体の電気化学測定
　　講師：松本一彦(京都大学)
　　　講義：イオン液体取扱い上のポイント
　　　実習1：イオン液体の乾燥、カールフィッシャー滴定による含水量測定
　　　実習2：測定セルおよび電極の準備
　　　実習3：フェロセンの酸化還元挙動のサイクリックボルタンメトリー
　　　実習4：電位窓測定(アルカリ金属の析出溶解)
　　　イオン液体は、TFSA系およびFSA系イオン液体を使用予定。

(2) 高温溶融塩の電気化学測定
　　講師：安田幸司(京都大学)
　　　講義：溶融塩取扱い上のポイント
　　　実習1：LiCl-KCl共晶塩の準備、電極作製
　　　実習2：Al-Li合金参照極およびAg+/Ag参照極の使い方
　　　実習3：予備電解と電位窓測定(リチウム金属析出および塩素ガス発生)
　　　実習4：MgCl2塩の添加とMg析出の電気化学測定(CV, CA等)
　　　溶融塩は、LiCl-KClを使用予定。 


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最近大変なのは、
去年の引っ越しで高温溶融塩の装置を
すべて宇治キャンパスに持って行ってしまったので、
本部キャンパスで実験装置とガスラインを組み直しています。
あと、当日示すためのデータや写真をとるために、
予備実験も数回行っています。

学問分野を多くの人に発展させるために、
研究者にとっては、論文にならない研究や実験も大切です。

研究室旅行

毎年7月の3連休には、
研究室旅行へ行っております。
今年も先週末に行ってまいりました。

教員にとっては前期授業がほとんど終わり一息、
院生にとっては研究に一息、
4回生にとっては大学院入試に一区切り、といったところでしょうか。

私も最近、ここのブログがご無沙汰なくらい、
ある実験（次記事参照）に追われておりますので、良い休みとなりました。



研究室旅行というのは、研究室によって色があり（そもそも行わない研究室もあります）、
当研究室の場合は、
　・家族も来られることが多い
　・けっこう観光する
　・大型バスをチャーターして全員で移動
といった雰囲気です。

京都は地理的に恵まれているので、
四方のどちらに行っても、それなりの観光地があります。
今年は、岐阜＆金沢を満喫してまいりました。

30人強でバス移動

ニジマスのつかみ取り

夏の白川郷、良い景色でした

夏と言えば花火

また、毎年恒例（になってしまった？）、
私が企画と司会をするクイズ大会も開催させていただきました。

今年のテーマは、テレビ番組をマネし、
「科学者格付けチェック」。

番組とは違って、
科学に関係するようなしないような問題に正解すると
ランクアップするシステムです。

4チームに分かれて全7問

わかったら安田に答えを耳打ち

最下位チームは「理科クラブ」でした。がんばりましょう。

この旅行と企画をいい思い出とし、
院生にはこのメンバーとの研究生活に前向きに取り組んでもらって、
4年生には大学院入試でウチの研究室に残りたいというモチベーションに
なって勉強に励んでもらいたいものと思います。

研究室引っ越し

去年、建物の耐震工事のため、
宇治キャンパスの実験室、吉田キャンパスの研究室、
ともに避難先に移転せねばなりませんでした。

そのたびに引っ越しを繰り返す流浪の民だったのですが、
ようやくこのたび、最終回を迎えました！


【研究室引越の歴史】

2013年 7月　宇治実験室 避難先へ引っ越し
2013年 9月　吉田研究室 避難先へ引っ越し
2013年12月　宇治実験室 避難先からの帰りの引っ越し
2014年 6月　吉田研究室  避難先からの帰りの引っ越し

梱包（慣れたもの）

運搬（いつもの業者）

開梱（慣れたもの）

新しい住所

そして新しい地図、というか出戻りです

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6月13日(金)～14日(土)に引っ越したばかりで、
まだ最低限しか整えてないのですが、
デスク、本棚、プリンターは揃ったところです。

一番奥が安田席、手前6個が学生席。企業のような並びです。

また、せっかくなので、
本ばかり並んでいても堅苦しいということで、
本棚の段1つは、博物館にしてしまいました！

やさしい科学技術セミナーで使ったものです

効果や用途はいろいろありまして、

　・1回生のコース分属説明会の展示品にする

　・准教授の3回生向けの授業で展示品にする

　・研究室の学生の研究において、最終目標へのイメージにしてもらう

　・研究室への客人へ紹介する

　・安田が仕事に飽きたら、見つめながらうっとりする

と、様々な役に立ちます。
お越しの際は、ぜひお楽しみください！

月曜日はゼミの日

小山先生の記事に対抗して、
ウチも書いてみました。


当研究室では、
授業期間中の毎週月曜日がゼミの日になっています。

ただし、ゼミと言っても、

・ 9:00-12:00　検討会
　　　　　　　　　　先週の進捗と今週の予定を、各自スライド5枚くらいで報告。
　　　　　　　　　　実験ノートもチェックし、
　　　　　　　　　　学生とポスドク全員で、2週に1回報告します。

・16:30-18:00　雑誌会/勉強会
　　　　　　　　　　去年までは、他研究者の論文紹介を通年で行ってましたが、
　　　　　　　　　　今年の前期は、各種分析機器の原理などを
　　　　　　　　　　学生で担当を割り振って、 勉強しています。

・18:00-19:30　研究会
　　　　　　　　　　各自の研究の進捗と今後の展望を、
　　　　　　　　　　半年に1回まとめて発表。教員からも発表あり。

という、けっこうハードなスケジュールです。


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かなり多忙な1日なのですが、

・教員が学生の生データをチェックすることができる

・検討会のために毎週何かしらのデータを出さないといけないので、
　コンスタントに研究を進められる

・こまめにデータをまとめないといけないので、
　学会前なども、かなりデータ整理ができた状態にになっている

・普段宇治キャンパスにいる私なども、
　吉田キャンパスに行かなければならない日が、週1で済む

というメリットがあるので、ずっとこのスタイルで続けています。


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で、私からの発案で
今年から始めた機器分析勉強会なのですが、
学生のみならず、教員にとっても良い勉強となります。

たとえば、DSC(示差走査熱量測定)は、
参考書にのっている原理で測定しているのかと思いきや、
最近の機種はそれよりも新しい原理で測定しているとのこと。

いやぁ、ビックリです。

電気化学反応

最近、電気化学の教科書を、
読み込むことが多くなりました。

というのも、
指導する学生が、電気化学反応の色々な解析をすることとなり、
私自身もその理論と解析法を学ぶためです。

教科書と論文を手元で見ながら実験

今まで紙面ベースでは知っていた理論も、
自分で実際に教科書片手に実験してみると
あぁ、そうなのかという理解がグッと深まりますね。

学生の時よりも、今の方が断然色々なことを
勉強している気がします。