2003 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界二酸化炭素に溶解したTBPの硝酸錯体を用いる固相からの選択的金属抽出
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13480145
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
榎田 洋一 名古屋大学, 環境量子リサイクル研究センター, 教授 (40168795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津島 悟 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80312990)
山本 一良 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023320)
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| Keywords | ランタニド / 金属抽出 / リン酸トリブチル / 超臨界流体 / 超臨界流体抽出 / 硝酸錯体 / 二酸化炭素 / 超音波 |
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| Research Abstract |
(1)分子シミュレーションによる超臨界二酸化炭素へのTBP硝酸錯体溶解度の推算
分子シミュレーションの一つの方法であるモンテカルロ法を適用し,超臨界二酸化炭素中へのTBPおよびTBP硝酸錯体の溶解度を理論計算によって推算する方法を確立し,平成14年度までに得られた実験データとの比較を行った.この結果,超臨界二酸化炭素中とTBP等の相平衡データをギプスエネルギーモンテカルロ法によって推算し,これを溶解度に換算しなおすことによって,実験値をある程度再現できることがわかった.また,単純なレナードジョーンズポテンシャルを用いるのではなく,四重極モーメントも考慮した電気的相互作用をモンテカルロ計算に取り入れることによって,より実験値に近い超臨界流体の状態方程式を再現できることがわかった.
(2)研究の取り纏め
平成13年度よりの3年間の研究により,(1)ランタニド酸化物やウラン酸化物からのランタニドやウランを超臨界二酸化炭素中に溶解抽出する際の溶解抽出速度向上に及ぼす温度,圧力,TBP硝酸錯体組成,亜硝酸濃度の影響,(2)ランタニド酸化物やウラン酸化物からのランタニドやウランを超臨界二酸化炭素中に溶解抽出する際の溶解抽出速度向上に及ぼす超音波印加の効果,(3)超臨界二酸化炭素へのTBP,TBP硝酸錯体,TBPランタニド硝酸塩錯体の溶解度の相似性,(4)超臨界二酸化炭素とTBP, TBP硝酸錯体,TBPランタニド硝酸塩錯体の混合特性の統一的記述方法,(5)分子シミュレーションによる超臨界二酸化炭素へのTBP硝酸錯体溶解度の推算方法について予定していた成果がそれぞれ得られ,関連学会での発表および研究論文としての報告を行った.
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[Publications] Y.Enokida et al.: "Characterization of a tri-n-butyl phosphate-nitric acid complex : a CO_2-soluble extractant for dissolution of uranium dioxide"Industrial and Engineering Chemistry Research. 42. 5037-5041 (2003)
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[Publications] R.Shimizu, K.Sawada, Y.Enokida, I.Yamamoto: "Supercritical fluid extraction of rare earth elements from luminescent material in waste fluorescent lamp"Proceedings of the Second International Symposium on Supercritical Fluid Technology for Energy and Environment Application. 1. 323-327 (2003)
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[Publications] K.Sawada, O.Tomioka, Y.Enokida, I.Yamamoto et al.: "Density of supercritical fluid containing UO_2(NO_3)_2-TBP complex and CO_2"Proceedings of Global 2003. 1. 707-710 (2003)
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[Publications] 澤田佳代, 宇留賀和義, 榎田洋一他: "超臨界二酸化炭素中でのTBP硝酸錯体による酸化ウランの溶解反応"日本原子力学会中部支部第35回研究発表会要旨集. 1. 40-40 (2003)
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[Publications] 今井 誠, 澤田佳代, 津島 悟, 榎田洋一, 山本一良: "リン酸トリブチルに抽出された硝酸ネオジムの水相への物質移動係数"日本原子力学会中部支部第35回研究発表会要旨集. 1. 42-42 (2003)
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[Publications] (20) 松川清和, 澤田佳代, 津島悟, 榎田洋一, 山本一良: "マイクロリアクター内部における2相間の硝酸及びネオジムの物質移動特性"日本原子力学会中部支部第35回研究発表会要旨集. 1. 38-38 (2003)
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[Publications] Y.Enokida et al.(分担執筆): "Separations and Processes using Supercritical Carbon Dioxide"American Chemical Society. 479 (2003)
