2018 Fiscal Year Annual Research Report
レアメタルの高度分離のための反応界面設計と新規膜分離プロセスへの展開
| Project/Area Number |
17J04900
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
吉田 航 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
|
| Keywords | レアメタル / スカンジウム / 膜分離 / アミド酸型抽出剤 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、先端産業に不可欠であり、近年、需要が急激に増大している“レアメタル”の高効率分離法を開発することを目的としている。そのために、希土類金属や貴金属など、いくつかのレアメタルをモデルに、高選択的な抽出試薬を開発し、液液抽出システムおよびその官能基の配向性を記憶させた高度反応界面を有する分離膜の創成にまで発展させる。これまで分離が難しかったレアメタルの分離回収を可能にし、未利用資源の有効利用に繋げるものである。以下に詳細を述べる。
本年度は、分離対象として希土類金属の一種であり、近年需要が増加しているScに着目した。昨年度までの検討により、当研究室で開発された新規アミド酸型抽出剤(以下、D2EHAF)をPIMのキャリアとして用いることで、他の希土類金属とScの高効率膜分離に成功している。本年度は工業的に重要であり、より難易度の高いSc(III)と Fe(III)の分離について検討を行なった。その結果、D2EHAFを包含するPIMを用いることで速度差によりSc(III)とFe(III)を分離することが可能であった。膜透過実験開始から96時間後のSc(III)の透過率はほぼ100%であり、一方、Fe(III)の透過率は30%程度であった。また、Sc(III)の膜透過機構の解析を行ったところ、Sc(III)とD2EHAFの結合比が1：3であることと、膜透過の律速段階が膜中の拡散律速であることを明らかにした。これらの研究成果を国内外の学会、セミナー等7件で発表した。また、研究成果をまとめた論文を現在、筆頭著者として執筆中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、レアメタル分離のための新規抽出剤やイオン液体の合成・開発をおこない、高分子膜化することで、レアメタルの膜分離に成功している。また、膜透過のメカニズムについても明らかになりつつある。当初の計画以上の進展は無いが、予定通り進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究の最終年度である今年度は、貴金属の中でも最も高価であり、近年の需要が増大しているロジウム(Rh)を分離対象として研究を行う。先行研究を調査し、Rh抽出のための分子設計を行なった新規抽出剤を合成・開発する。開発した抽出剤を膜化し、環境調和型のRh膜分離プロセスの構築を行う。また、膜透過メカニズムについても詳細に検討して行く。
|
Research Products
(14 results)
