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レアメタルの高効率分離を目的にした分子設計指針に基づいたイオン液体分離系の構築

Research Project

Project/Area Number 12J05560
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

馬場 雄三  九州大学, 工学研究院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords溶媒抽出 / 膜分離 / 環境調和型分離プロセス / アミド酸型新規抽出剤 / アミノ酸型配位子 / ポリマー包含膜 (PIM) / レアメタル資源 / スカンジウム (Sc(III)) / レアメタル回収 / ポリマー包含膜(PIM) / イオン液体含浸液膜 / トリ酢酸セルロース / コバルト / スカンジウム / 希土類金属 / イオン液体 / 新規抽出剤 / リサイクル
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、昨年度までに検討を行ってきた、特異的な金属選択性を有するグリシンとアミドを核構造として有する新規抽出剤D2EHAGを、金属の液膜分離システムの一種として近年着目されているポリマー包含膜(PIM)システムに展開した。
PIMの調製においては、広く用いられているポリマーであるトリ酢酸セルロース(CTA)とD2EHAGを組み合わせることにより調製した。調製したPIMを用いて、近年、各種情報媒体でも盛んに報道されている希土類金属の分離に着目し、研究を行った。本抽出剤および本PIMシステムを用いることで、希土類金属の一種であり、燃料電池の電解質材料や航空機等の高耐久性材料として需要が急増しているスカンジウム(Sc(III))を、その他の希土類金属(Nd(III)やDy(III))から高効率に分離することに成功した。また、抽出剤とSc(III)が有機溶媒中で形成する錯体の推定等を行った。この成果は、本年度、RSC Advances誌に掲載された。
また、本年度は最終年度ということで、学会発表を重点的に行った。本研究で主に取り組み、成果の得られた”レアメタル高選択的な新規抽出剤の開発”および”新規抽出剤の膜分離プロセスの開発”に関して、溶媒抽出国際会議 (ISEC 2014)やイオン交換国際会議 (ICIE 2014)等の国際学会、および溶媒抽出討論会、日本膜学会膜シンポジウム等の国内学会にて研究発表を行った。これらの研究発表においては、国内外の研究者より高い関心が寄せられ、化学的視点、および実用化を想定した工学的視点からのディスカッションを行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (18 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Selective extraction of scandium from yttrium and lanthanides with amic acid-type extractant containing alkylamide and glycine moieties2014

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Arisa Fukami, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 4 Issue: 92 Pages: 50726-50730

    • DOI

      10.1039/c4ra08897b

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synergistic Extraction of Rare-Earth Metals and Separation of Scandium Using 2-Thenoyltrifluoroacetone and Tri-<i>n</i>-octylphosphine Oxide in an Ionic Liquid System2014

    • Author(s)
      Zhigang Zhao, Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      Volume: 47 Issue: 8 Pages: 656-662

    • DOI

      10.1252/jcej.14we360

    • NAID

      130004677521

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of cellulose acetate to the selective adsorption and recovery of Au(III)2014

    • Author(s)
      Jian Yang, Fukiko Kubota, Yuzo Baba, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 111 Pages: 768-774

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.05.003

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of novel extractants with amino acid structure for efficient separation of nickel and cobalt from manganese ions2014

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      Volume: 53 Issue: 2 Pages: 812-818

    • DOI

      10.1021/ie403524a

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation of Precious Metals by Using Undiluted Ionic Liqulds2014

    • Author(s)
      Jian Yang, Fukiko Kubota, Yuzo Baba, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      Volume: 21 Pages: 89-94

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biosorption of Rare Earth Elements by <i>Escherichia coli</i>2013

    • Author(s)
      Yukiho Hosomomi, Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      Volume: 46 Issue: 7 Pages: 450-454

    • DOI

      10.1252/jcej.13we031

    • NAID

      10031188017

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective extraction and recovery of rare earth metals from phosphor powders in waste fluorescent lamps using an ionic liquid system2013

    • Author(s)
      Fan Yang, Fukiko Kubota, Yuzo Baha. Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: (掲載確定)(未定) Pages: 79-88

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2013.03.026

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extraction and separation of rare earth metal ions with DODGAA in ionic liquids2012

    • Author(s)
      Fan Yang, Yuzo Eahs, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Journal Title

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      Volume: 19 Pages: 69-76

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 海底資源マンガンノジュールの魅力と課題2012

    • Author(s)
      細樅侑責穂、馬場雄三、久保田富生子、後藤雅宏
    • Journal Title

      日本海水学会誌

      Volume: 66 Pages: 308-313

    • NAID

      10031126293

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] D2EHAGをキャリアとして包含したPIMによる希土類金属の膜輸送2015

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 神谷典穂, R.W. Cattral, S. D. Kolev, 後藤雅宏
    • Organizer
      化学工学会 第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of new extraction reagents for critical metals separation and recovery2015

    • Author(s)
      Yuzo. Baba
    • Organizer
      The 7th HOPE Meeting
    • Place of Presentation
      ザ・プリンス パークタワー東京 (国際学会)
    • Year and Date
      2015-02-28 – 2015-03-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] グリシンとアミド構造を有する三座配位子型抽出剤を用いたIn(III), Ga(III), Zn(II)の抽出分離2014

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • Organizer
      第33回 溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      ホテルプラザ神戸
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド酸型新規キャリアを導入したポリマー包含膜 (PIM)によるレアメタルの分離回収2014

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 後藤雅宏, R.W. Cattral, S. D. Kolev
    • Organizer
      膜シンポジウム 2014
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of polymer inclusion membrane with amide acid type extractant for separation of critical metals2014

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Masahiro Goto, Robert W. Cattral, Spas D. Kolev
    • Organizer
      6th International Conference of Ion Exchange (ICIE2014)
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-11-09 – 2014-11-12
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly effective separation of scandium using a polymer inclusion membrane with an amide acid-type carrier2014

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Robert W. Cattral, Spas D. Kolev, Masahiro Goto
    • Organizer
      10th International Conference Separation Science and Technology (ICSST 14)
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド酸型新規キャリアを用いたポリマー包含膜によるレアメタルの高効率膜分離2014

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 後藤雅宏, R.W. Cattral, S. D. Kolev
    • Organizer
      化学工学会 第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of novel extractants with amino acid structure for highly effective recovery and separation of nickel and cobalt ions2014

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Organizer
      International Solvent Extraction Conference 2014 (ISEC 2014)
    • Place of Presentation
      Congress Centrum Wurzburg, Wurzburg, Germany
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド酸型新規抽出剤を基盤としたレアメタルの環境調和型膜分離プロセスの構築2014

    • Author(s)
      馬場雄三
    • Organizer
      第25回 九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
    • Place of Presentation
      ANA ホリデイ・イン リゾート 宮崎
    • Year and Date
      2014-07-25 – 2014-07-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド酸型抽出剤を用いたポリマー包含膜によるコバルトとマンガンの分離2014

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 後藤雅宏, R. W. Cattrall, S.D. Kolev
    • Organizer
      日本膜学会 第36年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2014-05-12 – 2014-05-13
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド酸型新規抽出剤導入ポリマー包含膜を用いたコバルトの回収2014

    • Author(s)
      馬場 雄三, 後藤 雅宏, Robert W. Cattrall, Spas D. Kolev
    • Organizer
      化学工学会 第79年会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 実用化に資する新規抽出剤の開発と課題―ニッケル、コバルト抽出を例として―2013

    • Author(s)
      馬場 雄三, 久保田 富生子, 後藤 雅宏
    • Organizer
      第32回溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Effective separation and recovery of rare earth metals by using supported ionic liquid membrane system2013

    • Author(s)
      Yuzo Baba, Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Organizer
      The 8th International Membrane Science & Technology Conference (IMSTEC 2013)
    • Place of Presentation
      The University of Melbourne (Melbourne, Australia)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] グリシンアルキルアミド型新規抽出剤の開発とその抽出特性の評価2013

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • Organizer
      化学工学会第78年会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a novel acetamide-type extractant for cobalt recycling process2012

    • Author(s)
      Yuzo Baba. Fukiko Kubota, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • Organizer
      The 25th international symposium on chemical engineering
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-12-15
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] コバルトの高度分離回収を目的とした新規抽出剤の開発2012

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 後藤雅宏, 高野雅俊, 浅野聡, 尾崎佳智
    • Organizer
      第8回「九州大学学術研究都市」セミナーin東京
    • Place of Presentation
      品川プリンスホテル(東京都)
    • Year and Date
      2012-10-12
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能性イオン液体を用いたレアメタル高効率分離プロセスの開発2012

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • Organizer
      第23回 九州地区若手ケミカルエンジニアリング討論会
    • Place of Presentation
      北九州八幡ロイヤルホテル(福岡県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] コバルトイオンの高効率分離回収を目指したカルボン酸系新規抽出剤の開発2012

    • Author(s)
      馬場雄三, 久保田富生子, 神谷典穂, 後藤雅宏
    • Organizer
      第31回溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      石川県文教会館(石川県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] 分離技術のシーズとライセンス技術の実用化 ("日本発のレアメタル分離のための新規抽出剤")2014

    • Author(s)
      後藤雅宏, 馬場雄三
    • Publisher
      分離技術会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 後藤・神谷研究室 (九州大学)

    • URL

      http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 金属抽出剤、金属抽出方法、パラジウム分離方法、レニウム分離方法、ロジウム分離方法及びイリジウム分離方法2014

    • Inventor(s)
      後藤 雅宏, 久保田 富生子, 馬場 雄三
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学, 住友金属鉱山株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-04-08
    • Acquisition Date
      2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有価金属抽出剤及びこの抽出剤を用いた有価金属抽出方法2012

    • Inventor(s)
      後藤 雅宏, 久保田 富生子, 馬場 雄三
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学, 住友金属鉱山株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2012-08-10
    • Acquisition Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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