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工学教育研究部 工学基礎教育センター担当 |
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准教授 |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Extraction of Metal Ions Using a Calix[4]arene Carboxylic Acid Derivative in Aromatic Ethers 査読あり
OSHIMA Tatsuya, ASANO Tokiya, ISHIBASHI Tatsuya, OHE Kaoru, OHTO Keisuke, JUMINA
Solvent Extraction Research and Development, Japan 30 ( 1 ) 59 - 69 2023年3月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：日本溶媒抽出学会
If calixarenes can be dissolved in a relatively safe non-halogen solvent, they can be used in a liquid-liquid extraction process suitable for mass processing. In the present study, extraction behavior of metal ions using a calix[4]arene carboxylic acid derivative (<sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH) dissolved in aromatic ethers was investigated. The solubility of <sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH in aromatic ethers decreases with increase of the length of aliphatic side chain of the ethers. The solubility of <sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH in 1-butoxybenzene (BB) was 28.0 mmol/L, which is smaller than that in chloroform but is higher than those in hexane and toluene. Divalent metal ions Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), and Pb(II) were extracted using <sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH in BB through proton exchange reaction at similar pH range in toluene, which is higher than that in chloroform. The extraction reaction of Cu(II) using <sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH in BB was determined by slope analysis and loading test. The stoichiometry between <sup>t</sup>Oct[4]CH<sub>2</sub>COOH and Cu(II) was 2:1.
DOI： 10.15261/serdj.30.59
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Fluro-Protein C-Phycocyanin Docked Silver Nanocomposite Accelerates Cell Migration through NFK Signaling Pathway 査読あり 国際共著
H.Madhyastha, R.Madhyyastha, E. Chakrabory, K.Banerjee, K. Shah, Y. Nakajima, N. S. Chauhan, S. L. Sudhakaran, K. Ohe, G.K. Muthukaliannan, A. V. Gopaakrishnan, M. Maruyama, N. Watanabe
International Journal of Molecular Sciences 24 ( 4 ) 3184 2023年2月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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Designer Exosomes: Smart Nano-Communication Tools for Translational Medicine 査読あり
Madhyastha Harishkumar, Madhyastha Radha, Nakajima Yuichi, Gothandam Kodiveri Muthukalianan, Ohe Kaoru,Koichiro Shiomori, Kentaro Sakai, Watanabe Nozomi
Bioengineering 8 ( 11 ) 158 - 172 2021年11月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Exosomes are the master transporters of genes, RNAs, microRNAs, proteins, and lipids. They have applications in major diseases, including cancer, cardiovascular diseases, neurological disorders, and diabetes mellitus. Delivery of the exosomes to recipient cells is governed by the functional heterogenicity of the tissues. Engineered exosomes are promising tools in tissue regeneration. In addition to their role as intracellular communication cargos, exosomes are increasingly primed as standard biomarkers in the progression of diseases, thereby solving the diagnostic dilemma. Futuristic empowerment of exosomes with OMICS strategy can undoubtedly be a bio-tool in translational medicine. This review discusses the advent transformation of exosomes in regenerative medicine and limitations that are caveats to broader applications in clinical use.
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ポリビニルアミン架橋樹脂による貴金属および有害元素の吸着特性 査読あり
大榮薫、玉岡克希、土持慧悟、大島達也、本多剛、臨護
化学工学論文集 47 ( 4 ) 111 - 117 2021年7月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Kagaku Kogaku Ronbunshu
Adsorption behaviors of metal ions were studied on a crosslinked polyvinylamine resin, which was prepared by suspension polymerization of crosslinked polyvinylamide resin followed by hydrolysis. Precious metal ions present as anionic chloride complexes in hydrochloric acid were selectively adsorbed from among many base metals. As a synthetic resin, the adsorbent has a large number of functional groups (primary amino groups) per unit mass and can be obtained at relatively low cost. Maximum adsorption capacity of Hym-A for Pd(II) calculated by the Langmuir equation was 1.68 mmol g-1, which was 1.87 times that of a polyamine-based chelate resin. For comparison, the adsorption of the hazardous elements arsenic and selenium was also investigated. Hym-A adsorbed As(V) over a wider pH range than the chelating resin bearing secondary amines as functional groups. The maximum adsorption capacities of Hym-A for As(V), Se(IV) and Se(VI) were respectively 3.97, 2.42 and 2.31 times larger than those of a commercial resin. The adsorbent can thus be used for recovery of precious metals and removal of harmful elements with a larger throughput.
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Oshima T., Matsuzaki K., Inada A., Ohe K.
Separation and Purification Technology 258 118008 2021年3月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Separation and Purification Technology
© 2020 Elsevier B.V. Ethereal compounds, such as the commercially available extractant dibutyl carbitol (DBC), can extract Au(III) from acidic chloride media by ion solvation. Herein, various aromatic ether compounds comprising an aromatic ring and aliphatic chains were prepared to compare the extraction affinity toward Au(III) without dilution. Aromatic monoethers are not useful for the extraction of Au(III). Conversely, the extraction of Au(III) using aromatic 1,2-diethers increases as a function of hydrochloric acid concentration. For aromatic 1,2-diethers, the shorter the aliphatic chain, the higher the extraction affinity toward Au(III). 1,2-Dimethoxybenzene (o-DMB), which has the shortest side chains, exhibits the highest extraction affinity. 1,3-Dimethoxybenzene (m-DMB), which is a regioisomer for o-DMB, was not suitable for the extraction of Au(III). The extraction selectivity toward Au(III) over that of Fe(III) and Ga(III) using o-DMB, under high concentrations of hydrochloric acid, is higher than that using DBC. Selected aromatic 1,2-diethers, including o-DMB, show a significantly higher extraction capacity toward Au(III) than the industrial requirement of 30 g/dm3. Au(III) extracted using o-DMB was quantitatively recovered by reduction with oxalic acid. In a separation test from a mixed system comprising seven metals, Au(III) was selectively extracted and with a recovery percentage, after reduction, reaching 95.7%.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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脱炭素と環境浄化に向けた吸着剤・吸着技術の開発動向
大榮薫、大島達也、本多剛（ 担当： 共著 , 範囲: ポリビニルアミン架橋樹脂による貴金属およびヒ素・セレンの吸着特性）
シーエムシー出版 2023年2月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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The Global Arsenic Problem: challenges for safe water production
K.Ohe, T.Oshima and Y.Baba （ 担当： 共著 , 範囲: Chapter 6 Arsenic removal from water using magnetite）
CRC Press 2010年4月
記述言語：英語 著書種別：学術書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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二次元層状複水酸化物ナノシートをベースにした光線力学的療法用薬剤への応用に関する研究動向 招待あり
大榮 薫
化学工学会誌 87 2023年4月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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深共晶溶媒のリグニン溶解特性を利用した生分解性バイオプラスチックの製造 招待あり
大榮 薫
化学工学会誌 86 ( 3 ) 133 - 133 2022年3月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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イミノ二酢酸キレート吸着剤の開発と生理活性物質の金属アフィニティ―吸着への応用
大島達也、大榮薫
分離技術 49 19 - 23 2019年1月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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化学工学年鑑2017, 5 分離操作 招待あり
大島達也、大榮 薫、松田圭悟、赤松憲樹、川崎健二、鎺広顕、板谷義紀
化学工学会誌 81 ( 10 ) 531 - 537 2017年10月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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金属アフィニティー吸着による食品バイオマスからの有価ペプチド回収の可能性
大島達也、大榮薫、馬場由成
九州支部若手ケミカルエンジニア連絡会編：「若手研究者の大きな可能性を秘めた研究開発」 66 - 70 2009年7月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（その他） 出版者・発行元：化学工学会
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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溶媒和抽出にて極性に基づく予測を超えたAu(III)抽出能力を示す新規溶媒の開発
大島 達也・三宅 晃太・稲田 飛鳥・大榮 薫
化学工学会第８８年会 2023年3月15日
開催年月日： 2023年3月15日 - 2023年3月17日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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Development of magnetic nanomaterials for arsenic removal 招待あり 国際会議
Kaoru Ohe and Tatsuya Oshima
Indo-Japan International Conference on Future Health Strategy By Trans disciplinary Approach & National Level Pre-Cnferenc Workshop(IJCSP 2023) 2023年2月14日
開催年月日： 2023年2月13日 - 2023年2月15日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
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塩酸系でのGa(III)の溶媒和抽出に適した溶媒の構造要件検討
大島達也・橋詰満衣・岩切雄飛・稲田飛鳥・大榮薫
第41回溶媒抽出討論会 2022年11月24日
開催年月日： 2022年11月24日 - 2022年11月25日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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Selenium removal from aqueous solution using yttrium(III) incorporated magnetic particles 国際会議
Kaoru Ohe, Amu Wakamatsu, Tatsuya Oshima
The 8th International Conference on Ion Exchange 2022年11月5日
開催年月日： 2022年11月4日 - 2022年11月7日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
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Fast adsorption of Se and Sb oxoanions using chitosan nanofiber 国際会議
Kaoru Ohe, Miku Furukawa, Tatsuya Oshima
The 8th International Conference on Ion Exchange 2022年11月6日
開催年月日： 2022年11月4日 - 2022年11月7日
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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化学工学会第49回秋季大会 分離プロセス部会ポスターセッション ポスター賞
2017年9月 化学工学会 Fe-Y磁性微粒子による有害半金属の吸着除去
若松あむ，大榮薫，大島達也，馬場由成
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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第24回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会 ポスター賞
2013年7月 化学工学会 九州支部 マグネタイト分散モノリス型クライオゲルを用いたヒ素除去技術の開発
徳丸 恵，大榮薫，大島達也，馬場由成
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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第21回日本イオン交換学会研究発表会 ポスター賞
2005年11月 日本イオン交換学会 マグネタイトを用いたヒ素の吸着に及ぼすアニオンの影響
田貝泰之，大榮薫，大島達也，馬場由成
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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イオン認識・還元機能をもつナノファイバーの創出と貴金属イオンの革新的分離法の開発
2017年04月 - 2020年03月
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
馬場由成、松尾直樹、金丸慎太郎
担当区分：研究分担者
本研究の目的は、廃電子機器やメッキ廃液中の貴金属に関する新しい次世代型の分離回収システムを考案し、国家的弱点を克服する革新的リサイクル技術を創出することにある。本研究では、分離メディアとして環境調和型の自己組織化ポリマーをコーティングしたナノファイバーに構造形成された微小空間に「濃縮・還元・脱離」の三機能を集積した、今までにない反応分離場を創出し、省エネで環境に配慮した高効率・高選択的な希少金属資源のリサイクルシステムを構築する。
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廃電子機器リサイクル 副産物であるAs, Sb, Seの高選択的バイオ吸着素子の開発
2014年04月 - 2018年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
（１）キトサン誘導体による超多孔質球状体の創製とIn,GaおよびAs, Sb, Seの吸着特性
（２）生体高分子インプリント法により二重アフィニティ―をもつキトサン誘導体の創製
（３）キトサン誘導体ナノファイバーの創製とSb, As, Seの除去・回収 -
濃縮・還元能を備えた刺激応答性ポリマーによる貴金属イオンの高選択的分離法の開発
2013年04月 - 2016年03月
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
担当区分：研究分担者
キトサン誘導体を用いた金ナノ粒子の新規調製法の開発
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超多孔質磁性クライオゲルを用いた地下水砒素汚染への応用
2011年04月 - 2015年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
地下水、地熱廃水および鉱山排水など水圏中の砒素汚染は深刻な問題である。本研究では地下水中の向きヒ素を高速かつ高効率にじょきょできる高性能なヒ素除去材を開発することを目的とする。これまでに開発してきた磁性ナノ粒子を高分散させた新規な超多孔質クライオゲルを合成し、そのマクロ孔の細孔構造や表面構造を最適化する。砒素に対する吸着平衡および速度実験を行い、その吸着機構を解明する。
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ゾル‐ゲル法による無機／バイオ吸着素子の開発と革新的レアメタル分離プロセスの
2011年04月 - 2013年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
本研究では、ゾル-ゲル法によりこれらのバイオマス資源と無機シリカをハイブリッド化し、バイオマスの生物構造とシリカ構造体を基盤とする「ハイブリッド化機能＋化学的親和力＋サイズ認識能」を付与した「高機能性シリカ/バイオマス吸着素子」を開発し、殆ど鉱物資源のない日本でレアメタルを含む電子スクラップに着目し、環境保全型のレアメタル資源リサイクル技術を構築する。
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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酸性溶液中から有害陰イオンを同時処理できる吸着技術の開発
2018年04月 - 2019年03月
宮崎大学 戦略重点経費
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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イオン認識機能をもつ半金属の選択的分離回収材の開発
2017年04月 - 2018年03月
宮崎大学 戦略重点経費
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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磁性を有する二成分系酸化物を用いたヒ素汚染地下水の高度処理技術の開発
2016年09月 - 2017年03月
宮崎大学 平成28年度機能強化経費(間接経費再配分）
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
マグネタイトの逆スピネル構造を維持しながら、マグネタイトを構成する Fe(II)あるいはFe(III)を他の金属イオンと置換し、磁性を有する二成分系酸化物吸着材を合成し、ヒ素の除去特性（時間、pH、ヒ素濃度、共存イオン、温度、イオン強度の影響など）を評価して、その吸着機構を解明する。土呂久の地下水を用いてヒ素除去試験を行いながらヒ素吸着材およびヒ素除去システムの最適化を行う。
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地下水中砒素、重金属の環境低負荷型除去システムの開発
2016年01月 - 2016年03月
JSPS JSPS外国人研究者招聘事業(短期）
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
被招へい研究者であるKim教授は、採用期間中に受入教員や学生と共に本研究テーマに関して討議を実施するだけでなく、旧廃止鉱山を訪問してわかった砒素汚染対策の課題についても議論した。
さらに、他大学での講演および宮崎大学で開催された国際シンポジウム（宮崎大学、実行委員長 大榮）で研究発表を行い、本研究テーマに関する情報交換等を行った。 -
溶媒抽出技術を基盤とする電子機器廃パネルからの環境保全型レアメタル循環システムの構築
2015年04月 - 2016年03月
環境省 平成27年度循環型社会形成推進科学研究費補助金
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
本研究では、近い将来、大量に廃棄される小型電子機器や太陽電池の廃パネルからレアメタルの革新的リサイクル技術を開発するために、溶媒抽出法を基盤とした今までにない環境保全型分離材（高選択的抽出剤、抽出剤包接ハイブリッド膜、抽出剤/シリカ吸着材）の設計と合成技術を開発し、大量の有機溶媒を使用せずに「抽出剤がもつ高い選択性と速い抽出速度」を発現することによって、実用化を目指した高効率的で革新的なレアメタル分離・回収システムを構築する。
＜基礎研究＞
（１）高選択的抽出剤の分子設計・合成とレアメタル抽出特性
（２）疎水性高分子/抽出剤ハイブリッド膜の創製とレアメタル分離性能評価
（３）疎水性相互作用を利用した抽出剤/シリカハイブリッド吸着材の創製とレアメタル吸着特性
＜応用研究＞
「基礎研究」から得られたデータを基に、本研究で新たに開発した「抽出剤、膜、吸着材」の最適化を行い、実用化プロセスへの応用を展開する。
その他研究活動 【 表示 ／ 非表示 】
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「バイオマス繊維を基材とした高効率重金属吸着システムの開発」
2021年04月 - 2022年03月
「バイオマス繊維を基材とした高効率重金属吸着システムの開発」を行った。（戦略重点経費（200 000円））
本研究では親水性で高表面積の特徴をもつキトサンナノファイバーに着目し、このナノファイバーを化学処理して官能基を導入した吸着材による高効率的な重金属の吸着システムを開発することを最終目標に、今年度は、アルコール性水酸基とフェノール性水酸基をもつ新規の吸着材を開発した。そして、その金属吸着特性を評価し、本研究で開発した吸着材により、セレン、アンチモンの吸着速度が市販樹脂に比べて速いことを見出した。今後継続して他の重金属吸着の高速化システムを構築するためのデータを収集し、吸着システムを構築する。 -
レフェリー
2015年12月
Arabian Journal of Chemistry への投稿論文の査読