CaO系化合物生成-分解サイクルによる新しい白金系貴金属分離精製プロセス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13875143
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 福山 博之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40252259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 和宏 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114882) ; 金澤 幸 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80302967)
• Keywords: 白金 / 白金系貴金属 / 起電力法 / 標準生成自由エネルギー / 熱力学 / CaO / Ca_4PtO_6 / CaPtO_3

Research Abstract

白金やパラジウム,ロジウムなどの白金系貴金属は,他の物質に無い化学的安定性,耐熱性,高電気伝導性および優れた触媒特性を有するため,排ガス用触媒や燃料電池用触媒,石油化学,医薬,食品のファインケミカルなど幅広い用途に用いられている。しかしながら,その化学的安定性や耐熱性,さらに貴金属同士の化学的性質の類似により,これらの貴金属の精錬や分離・回収は困難である。
本研究では,化学的に安定な白金系貴金属も,ある温度域においてはCaOと安定な化合物を生成することに着目し,従来の方法とは全く原理の異なった新しい貴金属の分離・精製の可能性を検討している。このCaO-白金系貴金属化合物の生成・分解反応を利用した新しい分離・精製プロセスを構築する上で,CaO-白金系貴金属化合物の熱力学データが必要となるが,現在のところほとんど報告されていない本研究では,PtとCaOの化合物であるCa_4PtO_6およびCaPtO_3の生成反応の標準ギブズエネルギー変化を,CaF_2を固体電解質とする起電力法により決定し,それらの化合物の相安定領域を決定した。
起電力法により求められたCa_4PtO_6生成反応の標準ギブズエネルギー変化と熱力学データ集^<2)>のCaOの標準生成ギブズエネルギーからCa_4PTO_6の標準生成ギブズエネルギーを以下のように決定した。
Δ_fG^0(Ca_4PTO_6)/kJmol^<-1>=2790+0.6055T(±3)
同様に,CaPtO_3生成反応の標準ギブズエネルギー変化とCaOの標準生成ギブズエネルギーからCaPtO_3の標準生成ギブズエネルギーを以下のように決定した。
Δ_fG^0(CaPtO_3)/kJmol^<-1>=-939.7+0.36047T(±1.1)

Research Products

• [Publications] 清水圭一, 福山博之, 永田和宏: "起電力法によるCa-Pt-O系化合物の標準生成ギブズエネルギーの測定とその相安定性"資源・素材学会春季大会,千葉工,2002年3月. (2002)
• [Publications] 清水圭一, 福山博之, 永田和宏: "起電力法によるCaPtO_3の標準生成ギブズエネルギーの測定とCa-Pt-O系状態図の作製"日本金属学会秋季大会,第129回,九産大,2001年9月. 249 (2001)
• [Publications] 清水圭一, 福山博之, 永田和宏: "起電力法によるCa_4PtO_6の標準生成ギブズエネルギーとその安定領域の決定"日本金属学会春期大会,第128回,千葉工,2001年3月. 140 (2001)